Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

1. Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei Gazdálkodási modulGazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

2. 7. LeckeA vízmolekula

3. . . . . O . . x x H H A vízmolekula szerkezete A vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból felépülő molekula, melyek 104,5°-os csúcsszöget zárnak be. A vízmolekulában a hidrogénatomok poláros kovalens kötéssel kapcsolódnak az oxigénatomhoz. A hidrogén felőli oldalon relatív elektronhiány (pozitív töltés), míg az oxigén felőli oldalon relatív elektrontöbblet (negatív töltés) lép fel.

4. + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - Dipólus kötés, fürt elrendezés A szomszédos vízmolekulák között fellépő másodlagos (dipólus) kötések egy lazább cluster (fürt) elrendezést eredményeznek

5. hidrogén-híd kötés hidrogén-híd kötés H H H H x x x x . . . . O O . . . . . . . . H H H H H H x x x x x x . . . . . . O O O . . . . . . . . . . . . H-hídkötés a víztestben Megállapítottuk, hogy ha a molekula három feltételnek megfelel, úgy hidrogén-híd kötések jönnek létre. A hidrogén híd kötés során a relatív elektronhiánnyal rendelkező hidrogénatom magához vonzza a szomszédos vízmolekula oxigénatomjának nemkötő elektronpárjait.

6. A víz fizikai tulajdonságai A víz fizikai tulajdonságai összehasonlítva más kémiailag hasonló vegyületek megfelelő tulajdonságaival, nagyfokú eltéréseket mutatnak. A víz és egyéb, a vízhez hasonló szerkezettel rendelkező, más vegyületek forráspontjának értékei: A vízhez hasonló szerkezetű molekulák forráspontja A táblázat adataiból jól látszik, hogy a víz forráspontja a többi vegyülethez viszonyítva rendkívül magas. Az említett vegyületek között a víz az egyetlen, amely szobahőmérsékleten nem gáz halmazállapotú

7. Párolgáshő A párolgáshő (forráshő) azt az energiamennyiséget adja meg, amelyet közölnünk kell 1 g folyadék halmazállapotú anyaggal a forráspontján ahhoz, hogy gáz halmazállapotúvá alakuljon. A víz párolgáshője: 537 cal/g (100C°-on 40,7KJ/mol, 25C°-on 44KJ/mol).

8. Fajhő A fajhő azt az energiamennyiséget adja meg, amelyet közölnünk kell, hogy a hőmérséklete 1C°-ot emelkedjen. A víz fajhője: 0,0754KJ/mol).

9. Olvadáshő Az olvadáshő a halmazállapot változáshoz szükséges energiamennyiséget mutatja, amit a 0C°-os jégnek 0C°-os vízzé való felolvasztására kell fordítani. A víz olvadáshője: 6KJ/mol).

10. A víz, mint oldószer • Az oldódás során az oldott anyag elméletileg molekuláris szinten „oszlik el” az oldószerben, gyakorlati szempontból oldott anyagnak minősülnek a 45 μm-nél kisebb vízben található részecskék. • Az oldódás során alapelv, hogy a „hasonló anyag jobban oldódik a hozzá hasonló oldószerben”. A hasonlóság itt arra utal, hogy az oldószer illetve az oldott anyag poláros vagy apoláros. • A víz poláros anyag, tehát a poláros és ionos jellegű anyagok oldódnak jól a vízben. Ez igaz a gáznemű anyagok, a folyadékok és a szilárd anyagok vízben való oldódására egyaránt.

11. Gázok oldódása vízben

12. Egyes gázok oldódása vízben • A klór oldódásának különös jelentősége van, hiszen ez a folyamat játszódik le az egyik legfontosabb vízkezelési lépésnél, az ivóvíz fertőtlenítésnél. Az adagolt klórgáz a vízzel reakcióba lép, és a keletkezett hipoklóros-sav játszik szerepet a baktériumok hatástalanításában. A reakcióegyenlet a következő: Cl2 + H2O  HCl + HOCl • A fluorral is ugyanez a helyzet, mint a klórral; az oldódás egyensúlyi folyamatként megy végbe, tehát a vízben meghatározott mennyiségű gáz is jelen van. • A kén-dioxid (SO2) és nitrogén-oxidok (NOx) jól oldódnak a vízben és reakcióba is lépnek a vízzel. • Az oxigén meglehetősen rosszul oldódik vízben, amelynek a vízi élővilágban különös jelentősége van, hiszen a heterotróf élőlények működéséhez az oxigén elengedhetetlen.

13. Kérdések a leckéhez • A vízmolekula szerkezete • A víz mint oldószer • Szilárd anyagok és gázok oldódása vízben

14. KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!