Вода. Физические и химические св-ва. Аквакомплексы и кристаллогидраты. Минеральные воды. Жесткоть воды и меры ее устранения. Апирогенная вода.

Вода-оксид водорода-одно из наиболее распространенных и важных в-в. Состав воды (по массе): 11,19% Н₂ и 88,81% О₂.

Физические св-ва: чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность имеет при t=0 (1г/см³). При 100º кипит. Она плохо проводит теплоту и электричество. Вода хороший растворитель.Молекула воды имеет угловую форму: атомы Н⁺ по отношению к О^2- образуют угол =104,5º. С повышением t водородные связи разрываются, и полный разрыв их наступает при переходе воды в пар.

Химические св-ва: При обычных условиях она взаимодействует со многими основными и кислотными оксидами, а также со щелочами и щелочно-земельными Ме. Н₂О+Nа₂О=2NaOH2 Н₂О+Li=2LiОН +Н₂↑

Вода образует многочисленные соединения-гидраты (кристаллогидраты): Н₂О+H₂SO₄= H₂SO₄• Н₂О

Важным хим св-вом воды явл способность вступать в р-ии гидролитического разложения (Гидролиз солей).

Гидролиз- процесс разложения в-в в результате обменного взаимодействия между молекулами в-ва и молекулами воды.

Жесткость воды- совокупность св-в, обусловленных содержанием в воде катионов Ca²⁺ и катионов Mg²⁺. Если концентрация этих катионов велика, воду называют жесткой, если мала- мягкой. Катионы Ca²⁺ обуславливают кальциевую жесткость, а катионы Mg²⁺- магниевую жесткость. Общая жесткость скидывается из них.

По отношению к процессам умягчения воды различают жесткость карбонатную и некарбонатную. Карбонатной наз жесткость, кот эквивалентна содержащимся в воде гидрокарбонат ионам НСО^-₃. При кипячении НСО^-₃ разрушаются, а образующиеся малорастворимые карбонаты выпадают в осадок, и жесткость воды уменьшается. Такую жесткость называют временной. Остальная часть жесткости, сох-ся после кипячения воды, наз некарбонатной. Она определяется содержанием кальциевых и магниевых солей сильных к-т, главным образом сульфатов и хлоридов. При кипячении эти соли не удаляются, такая жесткость называется постоянной.

Устранение жесткости: Карбонатную жесткость устраняют добавл гашеной извести. При одновременном добавлении извести и соды можно избавиться от карбонатной и некарбонатной жесткости.

Существует катионный способ смягчения воды, основанный на обмене своими катионами(анионами) на катионы(анионы) среды.

Аквакомплексы представляют собой ионы или молекулы, в которых лигандами(нейтральная м-ла, ион или R, связанный с центр. атомом КС) служат м-лы воды. В водных р-pах солей почти все ионы существуют в виде акваионов, например, [Be(H₂O)₄]²⁺, [Al(H₂O)₆]³⁺, [Cr(H₂O)₆]³⁺ и т.д. При кристаллизации таких солей из водных р-ов вода остается связанной с комплексообразователем: [Be(H₂O)₄]SO₄, [K(H₂O)₆][Al(H₂O)₆](SO₄)₂, [Cr(H₂O)₆]Cl₃. Кислотные свойства аквакомплексов выражены тем сильнее, чем выше степень окисления атома-комплексообразователя. К аквакомплексам относятся многие кристаллогидраты -кристаллы, включающие м-лы воды. Многие соли, а также кислоты и основания выпадают из водных р-ов в виде кристаллогидратов.

Апирогенная вода-в ода, не содержащая в-в, вызывающих при введении в организм ↑ t_тела и другие нежелательные р-ии; вода, применяемая для приготовления инъекционных р-ов, должна быть апирогенной.

Пероксид водорода. Природа связей и хм св-ва. Окислительно- восстановительная двойственность. XbcnsqРадикально-ионный механизм разложения в присутствии ионов железа(2). Прменение в медицине и фармации.

Н₂О₂-бецветная жидкость, прозрачная. При попадании на кожу и слизистые вызывает жжение. Молекула Н₂О₂ поляна. Наличие неподеленных пар у атома О₂ делает возможным образование донорно-акцепторных связей Н₂О₂ с лигандами- акцепторами -ов. Степень окисления О₂ в Н₂О₂ равно -1,=> Н₂О₂ может проявлять как св-ва окисл-ля, так и св-ва восст-ля.

Окислитель: NiS^-2+Н₂О₂^-1+2CH₃COOH=Ni(CH₃COO)₂+Sº+2H₂O^-2

Sº+2 = S^-2

Н₂О₂+2H⁺+2 =2H₂O

Восстановитель:⁺⁴PbO₂+Н₂О₂^-1+2CH₃COOH=⁺²Pb(CH₃COO)₂+O₂º+2H₂O

PbO₂+4H⁺+2 =⁺²Pb+2H₂O

O₂+2H⁺+2 =Н₂О₂

Чистый Н₂О₂ нестабилен и при стоянии разлагается со взрывом на О₂ и Н₂О с выделением большого кол-ва теплоты(р-ция диспропорционирования или самоокисления-самовосстановления): 2Н₂О_2(ж)=2 Н₂О+O₂º.

Процесс разложения Н₂О₂ ускоряется в присутствии солей тяжелых Ме(Fe²⁺): Fe²⁺+Н₂О₂→•ОН+ОН^-+Fe³⁺ Гидроксильный радикал •ОН затем реагирует с биоорганическим в-вом RH: RH+•ОН→R•+H₂O; Образовавшийся радикал R• окисляется до RОН:

R•+Fe³⁺→R⁺+ Fe²⁺

R⁺+H₂O→ RОН+H⁺

Дальнейшее протекания р-ции замещения приводит к образованию продуктов с более высокой степень окисления.

В мед. практике Н₂О₂ применяют как бактерицидное средство. В фармации используется 3% водный р-р и 6% для обесцвечивания волос. В виде 30% р-ра исп-ют для лечения бородавчатой формы красного плоского лишая и для удаления юношеских бородавок.