A víz kémiája

 

Egy kémiai vegyület legkisebb oszthatatlan része a molekula. A molekulák atomokból épülnek fel, az atomok pedig neutronokból, protonokból és elektronokból állnak. A neutronok és protonok alkotják a kisméretű, központi atommagot, mely elektronfelhővel van körülvéve.

A protonoknak pozitív, míg az elektronoknak negatív elektromos töltésük van. A neutronok semlegesek, nincs elektromos töltésük. Az ellentétes töltésű részecskék vonzzák, míg az egyforma töltésűek taszítják egymást, így a pozitív töltésű protonok vonzzák a negatív töltésű elektronokat. Az elektronok azonban nem zuhannak bele az atommagba, hanem bizonyos pályákon, úgynevezett elektronhéjakon helyezkednek el.

A quantummechanika azt is megmondja, hogy egy-egy héjon hány elektron lehet. Azok az atomok, melyek külső elektronhéja hiányos, reakcióba lépnek más atomokkal, hogy közös elektronnal pótolják a hiányt.

Ez a helyzet a hidrogénnel is, melynek csak egy elektronja van, így az egyetlen elektronhéja csak félig telített. Mivel ez egy atom számára nem túl előnyös helyzet, a hidrogén is megpróbálja betölteni a maradék helyet, mégpedig úgy, hogy megosztja elektronját egy másik atommal. Ha egy atom megosztja elektronját egy másik atommal, akkor molekulává kapcsolódnak össze. Ezt nevezzük kovalens kötésnek.

Egy másik igen reakcióképes atom az oxigén. Mivel a hidrogén atomnak (H) csak egy elektronja van, az oxigén atomnak (O) két hidrogén atomra (H₂) van szüksége, hogy pótolja hiányzó elektronjait. Ezért a víz kémiai képlete H₂O.

Ionos kötés

Egy másik módszer, mellyel az atomok össze tudnak kapcsolódni az ionkötés. Itt az egyik atom szó szerint ellop egy elektront egy másik atomtól Az atom, amelyik ellopja egy másik elektronját több elektront fog tartalmazni, mint protont, így negatív töltésűvé válik. A másik atom, amitől ellopták az elektront most pozitív töltésű lett, hiszen több protonja van, mint elektronja. Azt az atomot, melynek nem egyforma az elektron- és protonszáma, tehát töltéssel bír, ionnak nevezzük.

A negatív töltésű iont anionnak, a pozitív töltésűt pedig kationnak nevezzük. Az ionokat az adott atom vegyjele melletti felső indexszel jelöljük, ez egy "-" jel az anionok, míg "+" jel a kationok esetében. Mivel az ellentétes töltések vonzzák egymást, két eltérő töltéssel rendelkező ion összeragad, és ionkötéssel kapcsolódnak egymáshoz.

A vízmolekulák bármikor képesek felbomlani hidrogén kationokká (H⁺) és hidroxid anionokká (OH^-). Ha a víz vegytiszta, akkor a hidrogén és a hidroxid ionok száma megegyezik, ami 10^-7 mól literenként. A "mól" kémiai kifejezés 6.022x10²³ atomot jelent.

A vegytiszta vízben lévő hidrogén kationok koncentrációjának negatív logaritmusa 7. Egyszerűbben fogalmazva a tiszta víz pH értéke 7. Azt a vizet, melynek pH-ja ennél alacsonyabb savasnak, amelynek magasabb, azt pedig lúgosnak hívjuk.

Az igazsághoz hozzátartozik, hogy valójában nincs is olyan, hogy hidrogén kation (H⁺), ugyanis mindegyik elakad legalább egy vízmolekulán, így H₃O⁺-t, más néven hidrónium kationt hoz létre.

A víz ionizációja során savas és lúgos víz jön létre. A savas vízben a H₃O⁺ kation koncentrálódik, míg a lúgos vízben az OH^- anionok koncentrációja nő meg. A lúgos oldalon maradó OH^- anionnak marad egy szabad töltése, ami alkalmassá teszi arra, hogy a szervezetben lévő szabadgyököket (mivel töltéshiányosak) megkösse, tehát semlegesítse.

Oldal: A VÍZ kémiája
Vízzel a közös jövőnkért - © 2008 - 2024 - vizbonto.hupont.hu

A Hupont.hu weboldal szerkesztő segítségével készült. Itt Önnek is lehetséges a weboldal készítés.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat