Номер 5, страница 27 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Водородная химическая связь. Глава I. Строение веществ - номер 5, страница 27.

Условие.

5. Охарактеризуйте аномальные свойства воды, обусловленные □□□□□□□□□□□□□ водородной связью, опишите их роль в природе.

Свойство

1) _________________________

2) _________________________

3) _________________________

4) _________________________

5) _________________________

Роль в природе

1) _________________________

2) _________________________

3) _________________________

4) _________________________

5) _________________________

Решение.

Решение 2.

Свойство

1) Аномально высокая удельная теплоемкость. Для нагревания 1 кг воды на 1°C требуется большое количество энергии – около $4200$ Дж. Это обусловлено тем, что значительная часть подводимой теплоты расходуется не на увеличение кинетической энергии молекул (то есть температуры), а на разрыв многочисленных водородных связей между ними. Ответ:

2) Аномалия плотности при замерзании. В отличие от большинства веществ, твердая фаза воды (лед) имеет меньшую плотность, чем жидкая. Максимальная плотность воды наблюдается при температуре +4°C. При замерзании молекулы воды образуют упорядоченную кристаллическую решетку с пустотами, из-за чего объем увеличивается, а плотность ($ \rho_{льда} \approx 917 \, \text{кг/м}^3$) становится меньше плотности воды ($ \rho_{воды} \approx 1000 \, \text{кг/м}^3$). Ответ:

3) Высокая удельная теплота парообразования. Для испарения воды, то есть для перехода молекул из жидкого состояния в газообразное, требуется затратить большое количество энергии. Это связано с необходимостью разорвать прочные водородные связи, удерживающие молекулы вместе в жидкости. Ответ:

4) Высокое поверхностное натяжение. На границе с воздухом молекулы воды сильнее притягиваются друг к другу (за счет водородных связей), чем к молекулам воздуха, что создает на поверхности воды подобие эластичной пленки. По этому показателю вода уступает только ртути. Ответ:

5) Вода как универсальный полярный растворитель. Благодаря полярности своих молекул и способности образовывать водородные связи, вода эффективно растворяет многие ионные и полярные соединения (соли, кислоты, щелочи, спирты, сахара). Молекулы воды окружают ионы или молекулы растворяемого вещества, ослабляя связи между ними. Ответ:

Роль в природе

1) Обеспечение температурной стабильности. Океаны и моря действуют как гигантские терморегуляторы планеты: летом они поглощают избыток тепла, а зимой отдают его, смягчая климат прибрежных районов. Для живых организмов, состоящих в основном из воды, это свойство помогает поддерживать постоянство внутренней температуры тела (гомеостаз). Ответ:

2) Сохранение жизни в водоемах в зимний период. Так как лед легче воды, он образуется на поверхности, создавая защитный теплоизолирующий слой. Этот слой предохраняет водоем от полного промерзания, что позволяет водным организмам (рыбам, растениям) выживать зимой подо льдом, где температура воды остается выше 0°C. Ответ:

3) Участие в круговороте воды и терморегуляции живых организмов. Испаряясь с поверхности океанов, вода переносит огромное количество солнечной энергии в атмосферу, что является ключевым элементом глобального климатического механизма. У животных и человека испарение пота с поверхности кожи обеспечивает эффективное охлаждение тела. Ответ:

4) Обеспечение капиллярных явлений. Благодаря поверхностному натяжению вода может подниматься по тонким капиллярам (сосудам) в почве и в стеблях растений, доставляя питательные вещества от корней к листьям. Также это свойство позволяет некоторым легким насекомым, например, водомеркам, скользить по поверхности воды. Ответ:

5) Основа жизненных процессов. В качестве растворителя вода является средой для протекания практически всех биохимических реакций в клетках. Она обеспечивает транспорт питательных веществ, ионов и продуктов обмена в организмах (например, в составе крови, лимфы, клеточного сока растений). Ответ: