Apa este extrem de importantă pentru activitatea vitală a celulelor, țesuturilor și organelor tuturor organismelor de pe Pământ, deoarece este mediul în care au loc toate reacțiile care stau la baza metabolismului și a energiei. În plus, apa acționează ca un solvent pentru diferite substanțe chimice.
În ceea ce privește apa, toate substanțele sunt împărțite în două tipuri:
- hidrofil - foarte solubil în apă (multe săruri, alcooli, acizi, monozaharide și dizaharide, etc.);
- hidrofob - slab solubil în apă (grăsimi, polizaharide, esteri, acizi grași, etc.).
Evident, nu este zadarnic ca natura a luat două straturi de proteine hidrofile pentru structura membranei celulare vii și a plasat un strat de grăsimi hidrofobe între ele. Este un astfel de dispozitiv al membranei care îi permite să treacă selectiv și să intre în afara acestor sau alte substanțe.
Interacțiunea apei cu substanțele hidrofile determină un fenomen precum osmoza-difuzia apei printr-o membrană semipermeabilă care separă două soluții. Aceasta creează o presiune osmotică, care este rezultatul difuziei moleculelor de apă dintr-o soluție cu concentrație mai mică într-o soluție cu o concentrație mai mare. Efectele asociate cu presiunea osmotică joacă un rol important în natură: asigură pătrunderea mineralelor din sol în plante, precum și metabolismul în organismele vii.
Apa este mediul și cauza disocierii electroliților. Substanțele hidrofilice remarcabile sunt electroliții - compuși care disociază în mediul apos și sub acțiunea moleculelor sale pentru a disocia în ioni. Schimbul de astfel de substanțe în interiorul corpului și între corp și mediu are loc la nivelul ionilor formați ca urmare a disocierii. Dăm principalele clase de compuși anorganici în lumina teoriei disocierii electrolitice.
Acizii se disociază în cationi hidrogen și anioni ai reziduului acid, de exemplu:
Apa este un compus amfoteric. Apa pură poate fi considerată atât ca acid cât și ca bază. Acesta este rezultatul unui fel de "luptă" a moleculelor de apă între ele. Una dintre moleculele „reușește“ smulge vecin protonului și ao atribui în sine, devenind astfel un ion hidroniu, adică. E. Un acid, și după ce a pierdut o molecula proton devine ion hidroxid, adică. E. Base. Acest fenomen are un nume special - auto-ionizare. Procesul descris se referă la mișcarea termică a particulelor și influența reciprocă a dipolilor. În cele din urmă, există o slăbire și ruperea legăturilor O-H - proton atașat la un atom de oxigen al unei molecule vecine:
În esență, ionul hidroxoniu este un ion hidratat de hidrogen H + • H2O. Procesul de ionizare în apă este de obicei simplificat prin următoarea ecuație:
Astfel, în timpul ionizării, cationii hidrogenului și anionii hidroxidici formează simultan, adică apa este un electrolit slab amfoteric. Este ușor de observat că ionii sunt formați într-o proporție egală și atunci când apa este disociată, reacția mediului este neutră.
Polaritatea și mărimea mică a moleculei de apă determină proprietățile sale puternice de hidratare.
Hidratarea - conectarea apei la substanță - în viața biosferei este de o mare importanță. Astfel, hidratarea oxizilor acide conduce la formarea de acizi, care compensează lipsa azotului legat în sol, de exemplu, formarea acidului azotic:
Sau este cauza ploii acide, ca în cazul acidului sulfuric:
ploaie acidă - este rezultatul interacțiunii umidității atmosferice cu oxidul de conținut în emisiile de gaze vulcanice, dar cel mai adesea - în emisiile întreprinderilor industriale și de transport. Noțiuni de bază pe frunze și ace de copaci, acestea provoacă-le să ardă, copacii obține păduri bolnave, uscate (fig. 162), mușchi și licheni mor.
Pe această pagină găsiți materiale pe subiecte: