Chimia Apei

În acest capitol este prezent unul dintre cei mai importanţi factori naturali de mediu –apa care împreună cu pământul, aerul şi focul sta la baza vieţii (Empedocle). Pornind de la ideea ca trebuie cunoscută starea de normalitate, materialul prezintă structura si proprietăţile fizice şi chimice ale apei pure, iar apoi detalii privind circuitul apei în natură respectiv compoziţia fizico-chimică a apelor naturale. Pentru reglarea compoziţiei chimice a apelor naturale si stabilirea indicatorii de calitate ai apei trebuie sa se cunoască interacţiile chimice care au loc la interfaţa apă-atmosferă şi apă –sedimente.

1.Structura apei.

2.Proprietatile fizice si chimice ale apei

3.Compoziţia fizico-chimică a apelor naturale

4.Indicatori de calitate ai apelor

5.Interaţiile apei cu mediu înconjutător

6.Procese de epurare a apelor.

Apa pură are formula structurală H2O având greutatea moleculară 18 g/mol, fără a lua în considerare izotopii hidrogenului sau ai oxigenului, este incoloră, de culoare albastră verzuie în straturi groase.

Are structură unghiulară (A 104,5°), care în realitate este pseudo-tetraedrică, rezultată prin hibridizare sp3, molecula de apă dispunând de doi orbitali hibrizi ocupaţi cu câte o pereche de electroni neparticipanţi. Într-o moleculă de apă electronii aduşi de cei doi atomi de hidrogen se cuplează în spin antiparalel cu electronii ultimului strat al oxigenului, care conferă stabilitate moleculei, formând legături covalente.

Dispunerea spaţială, sub formă de dipol, conferă polaritate electrică – negativă pentru oxigen şi pozitivă hidrogenului. Prezintă un pronunţat moment electric de dipol μ 1,84, fiind un bun solvent, capabil să funcţioneze ca donor de electroni.

Dipolii apei se asociază formând legături labile prin punţi de hidrogen ce permit existenţa în natură a apei sub cele trei stări de agregare: solidă (gheaţă), lichidă şi gazoasă (vapori).

Pe lângă capacitatea de a se prezenta în natură sub cele trei forme de agregare, apa mai prezintă, ca substanţă, o serie de caracteristici deosebite, care explică răspindirea şi importanţa ei pentru Pământ, respectiv pentru viaţă.

Printre aceste caracteristici se pot menţiona:

Densitatea maximă (0,999) la +3,980 oC

Creşterea de volum la îngheţ şi scăderea greutăţii

Tensiunea superficială foarte ridicată

Căldura specifică mare

Căldura latentă de topire considerabilă

Conductibilitate termică ridicată

Constanta dielectrică mare

Putere de ionizare apreciabilă

Proprietăţi oxidante

Putere de dizolvare sporită

Capacitate de combinare

proprietăţi hidrodinamice şi magnetice.