Најважније из лекције
Ваздух: Природна хомогена смеша гасова (највише \(\text{N}_2\) и \(\text{O}_2\), затим племенити гасови, водена пара и \(\text{CO}_2\)). Загађивањем постаје хетерогена смеша (смог, оксиди сумпора и азота, чађ).
Природне воде: Смеше које садрже растворене гасове (\(\text{O}_2\), \(\text{CO}_2\)) и јоне минерала. Деле се на атмосферске (кишница), површинске (реке, језера, мора) и подземне (изворске, минералне).
Хемијски чиста вода: Добија се дестилацијом (дестилована и редестилована вода) и не садржи растворене чврсте супстанце.
Аномалија воде: Вода има највећу густину на \(4\ ^\circ\text{C}\) (\(1\ \text{g/cm}^3\)). Лед има мању густину од течне воде, плива на површини и омогућава живот у води током зиме.
Вода за пиће и отпадне воде: Вода за пиће мора бити биолошки и токсиколошки исправна уз присуство корисних минерала. Отпадне воде се пре испуштања у природу морају пречистити у специјалним постројењима.
Природне воде: Смеше које садрже растворене гасове (\(\text{O}_2\), \(\text{CO}_2\)) и јоне минерала. Деле се на атмосферске (кишница), површинске (реке, језера, мора) и подземне (изворске, минералне).
Хемијски чиста вода: Добија се дестилацијом (дестилована и редестилована вода) и не садржи растворене чврсте супстанце.
Аномалија воде: Вода има највећу густину на \(4\ ^\circ\text{C}\) (\(1\ \text{g/cm}^3\)). Лед има мању густину од течне воде, плива на површини и омогућава живот у води током зиме.
Вода за пиће и отпадне воде: Вода за пиће мора бити биолошки и токсиколошки исправна уз присуство корисних минерала. Отпадне воде се пре испуштања у природу морају пречистити у специјалним постројењима.
Ваздух је смеша гасова различитог и променљивог састава. У незагађеној средини представља хомогену смешу, док услед загађења постаје хетерогена смеша.
| Састојци чистог ваздуха | Загађујуће супстанце |
|---|---|
| Азот (\(\text{N}_2\)), кисеоник (\(\text{O}_2\)), племенити гасови (аргон, криптон, ксенон), водена пара (\(\text{H}_2\text{O}\)), угљеник(IV)-оксид (\(\text{CO}_2\)) | Честице чађи и прашине, оксиди сумпора (\(\text{SO}_2, \text{SO}_3\)), оксиди азота (\(\text{NO}, \text{NO}_2\)), прекомерне количине \(\text{CO}_2\) |
Последице загађивања: настанак киселих киша, појачавање ефекта стаклене баште (глобално загревање) и нарушавање здравља живих бића.
Мере заштите ваздуха:
- Коришћење обновљивих извора енергије (сунце, ветар) уместо фосилних горива
- Постављање филтера на фабричке димњаке и ауспухе возила
- Пошумљавање и очување зелених површина
Зашто ваздух изнад индустријских градова има карактеристике хетерогене, а не хомогене смеше?
У индустријским градовима ваздух поред гасова садржи и суспендоване чврсте честице (чађ, прашину) и капљице аеросола које се могу видети као смог, па систем нема једнородан састав у целој запремини.
Вода (\(\text{H}_2\text{O}\)) покрива око \(\frac{3}{4}\) Земљине површине и у природи се налази у сва три агрегатна стања: чврстом (лед, снег), течном (океани, реке, језера) и гасовитом (водена пара).
Природна вода је смеша јер садржи растворене гасове из ваздуха (\(\text{O}_2, \text{CO}_2\)) и минералне материје (супстанце са јонском везом) растворене из тла.
Кишница: Атмосферска вода која садржи растворене гасове из ваздуха, али врло малу количину минералних соли.
Минерална вода: Природна вода богата раствореним јонима (солима) и често угљен-диоксидом (\(\text{CO}_2\)), због чега има специфичан укус и лековита својства.
Морска вода: Вода са високим садржајем растворених соли. На пример, вода Мртвог мора има око седам пута више соли од океана, због чега има изузетно велику густину која омогућава лако плутање.
Присуство раствореног кисеоника у води од пресудног је значаја за дисање водених организама (риба и других водених бића).
Када се хладна вода из славине остави у чаши на собној температури, након извесног времена на зидовима чаше се формирају мехурићи. О чему је реч?
Мехурићи настају услед издвајања растворених гасова (пре свега кисеоника и азота) чија се растворљивост у води смањује како температура течности расте.
Дестилована вода је вода пречишћена поступком дестилације којом су уклоњене растворене чврсте супстанце. Додатним пречишћавањем добија се редестилована вода.
Дестилована вода се користи као растварач у лабораторијама, у медицини (за прављење инјекција), као и у домаћинству за пегле на пару и аутомобилске акумулаторе како се не би таложио каменац.
Густина и аномалија воде:
Вода достиже максималну густину на температури од \(4\ ^\circ\text{C}\), где износи: \[ \rho = 1\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3} \] Када прелази у лед (на \(0\ ^\circ\text{C}\)), њена густина опада, па лед има мању густину од течне воде и плута на њеној површини.
Вода достиже максималну густину на температури од \(4\ ^\circ\text{C}\), где износи: \[ \rho = 1\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3} \] Када прелази у лед (на \(0\ ^\circ\text{C}\)), њена густина опада, па лед има мању густину од течне воде и плута на њеној површини.
Због ове особине воде, реке и језера зими мрзну само при врху. Испод слоја леда који служи као топлотни изолатор налази се течна вода температуре око \(4\ ^\circ\text{C}\), што омогућава преживљавање воденог екосистема.
Шта би се десило са живим светом у језерима када би лед имао већу густину од течне воде?
Лед би тонуо на дно, језера би се постепено замрзавала од дна ка врху и претворила у потпуно залеђену масу, што би онемогућило опстанак риба и осталих водених организама током зиме.
Вода за пиће (пијаћа вода) је природна вода пречишћена тако да буде безбедна за људску употребу.
Критеријуми за пијаћу воду:
- Мора бити бистра, безбојна и без мириса
- Не сме садржати патогене микроорганизме нити токсичне материје
- Мора садржати оптималну количину растворених минерала (соли калцијума, магнезијума, натријума) који јој дају освежавајући укус
Отпадне воде настају након коришћења у домаћинствима и индустријским погонима. Садрже детерџенте, тешке метале и друге загађиваче, па се морају механички и биолошко-хемијски пречистити у постројењима пре уливања у реке.
Вода у живим организмима: Човеково тело чини између \(60\ \%\) и \(70\ \%\) воде. Крв садржи око \(80\ \%\) воде, а крвна плазма је водени раствор натријум-хлорида (\(\text{NaCl}\)), других соли, глукозе и протеина.
Зашто се дестилована вода не користи као стандардна вода за свакодневно пиће иако је хемијски чистија од воде са чесме?
Дестилована вода је бљутавог укуса јер не садржи растворене минерале и гасове, а људском организму су неопходни минерали (\(\text{Ca}^{2+}, \text{Mg}^{2+}, \text{Na}^+\)) који се природно уносе путем пијаће воде.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Који је основни гасовити састојак природног ваздуха који омогућава процес горења и ћелијско дисање, а који гас је најзаступљенији по запремини?
Одговор: Кисеоник (\(\text{O}_2\)) омогућава горење и дисање, док је најзаступљенији гас у ваздуху азот (\(\text{N}_2\)).
Задатак 2 (средњи): Разврстај наведене узорке воде на чисте супстанце и смеше:
а) изворска вода, б) редестилована вода, в) кишница, г) морска вода, д) дестилована вода.
а) изворска вода, б) редестилована вода, в) кишница, г) морска вода, д) дестилована вода.
- Хемијски чисте супстанце: редестилована вода (б), дестилована вода (д)
- Смеше: изворска вода (а), кишница (в), морска вода (г)
Задатак 3 (средњи): На којој температури вода има највећу густину и колико та густина износи? Објасни шта се дешава са запремином воде приликом хлађења од \(4\ ^\circ\text{C}\) до \(0\ ^\circ\text{C}\).
Вода има највећу густину на \(4\ ^\circ\text{C}\), где она износи \(1\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3}\).
При хлађењу са \(4\ ^\circ\text{C}\) на \(0\ ^\circ\text{C}\) (долази до појаве аномалије воде), густина опада, што значи да се запремина воде повећава. Због тога се стаклена флаша напуњена водом до врха може разбити при замрзавању.
При хлађењу са \(4\ ^\circ\text{C}\) на \(0\ ^\circ\text{C}\) (долази до појаве аномалије воде), густина опада, што значи да се запремина воде повећава. Због тога се стаклена флаша напуњена водом до врха може разбити при замрзавању.
Задатак 4 (тежак): Како настају киселе кише, које загађујуће супстанце из ваздуха учествују у њиховом настанку и које су њихове штетне последице?
Настанак: Сагоревањем фосилних горива (у фабрикама, термичким електранама и возилима) у ваздух се ослобађају оксиди сумпора (\(\text{SO}_2, \text{SO}_3\)) и азота (\(\text{NO}_2\)). Ови оксиди се у атмосфери растварају у кишним капима градећи одговарајуће киселине (сумпорну и азотну).
Последице: Киселе кише закисељавају земљиште и водене токове, уништавају шумске екосистеме, оштећују грађевине и споменике и негативно утичу на здравље људи.
Последице: Киселе кише закисељавају земљиште и водене токове, уништавају шумске екосистеме, оштећују грађевине и споменике и негативно утичу на здравље људи.
