Suv kimyosi. Tuproq xossalari

SUV KIMYOSI. TUPROQ XOSSALARI
Suv (vodorod oksid H2 0) vodorodning suv bilan hosil qilgan eng oddiy barqaror birikmasi. Suvning mo1ekular massasi 18,0 I 00; buning og'irlik bo'yicha 11,19% i kislorodga to'g'ri keladi. M urakkab modda sifatida suvning asl tarkibi 1783- yilda fransuz fizigi Lavuazc tomonidan aniqlangan. Vodorodning uchta izotopi (H, deyteriy va tritiy) va kislorodning oltita izotopi mavjud bo'lgani uchun suvning 36 turdagi izotopi bor. Bundan tabiiy suvda faqat to'qqiztasi uchraydi, ular tarkibida esa barqaror izotoplar bor. Tabiiy suvda IH2 016 massa bo'yicha 99,73% ni tashkil etadi. Toza tabiiy suv hidsiz, mazasiz va rangsiz suyuqlik (faqat 2 m dan ko'proq chuqurlikda havorang). Quyida suvning asosiy fizik xossalari (\ atm da) kelti rilgan: J- jadval Harorat Muzlash, suyulish, 0° qaynash 100°C Quyudagi haroratlardagi zichligi: 0 0,99984 g 3,98 0,99997 g 20 0,9982 g 100 0,95835g 66 1- jadvalning davomi Yashirin issiqligi: muzning erishi 79,7 kal/grad 20D C da bug'lanish 586 kal/g.grad Solishtirma issiqlik sig'imi muzning taxmillan 0,484 kal/g.grad 20D C dagi suvnillg IYC dagi solishtirma issiqlik o'tkazuvchanligi 0,999 Quyidagi haroratlardagi qovushoqligi: 0 ... 20 ... ISoC dagi solishtinna clektr o'tkawvchallligi 20°C dagi dieIektrik doimiysi 20 D C dagi sirt kuchlanishi Kritik konstantlar Harorat: bosim zhichlik Suv boshqa kimyoviy birikmalar bilan taqqoslanganda qator fizik xossalarida o'ziga xos chetlanish - anomatsiya hodisasi kuzatiladi. Masalan, suvning zichligi muz suyuqlanganda ortadi. Bu hoI harorat ° dan 3,98 D C gacha ortganda ham kuzatiladi. Suv anomal yuqori erish issiqligiga va solishtirma issiqlik sig'imiga ega. Muz erigan sari, suvning issiqlik sig'imi deyarli ikki malta ortadi. Xuddi shuningdek, qovushqoqlik bilan bosim orasida anomal bog'lanishlar bor. Bosim ortgan sari qovushqoqlik kamayadi (0,30· C interval orasida), suvning issiqlik o'tbzuvchanligiga bog'liq, issiqlik o'tkazuvchanlik harorat 0 dan ISO·C ga ko'tarilgan sari ortadi. Ba'zi anomaliyalar suv va muzning tuzilishi yordamida tushuntiriladi. 67 + + +~----....,+ 2- rasm. Suv molekula~ining tuzilishi Muz holida suv molekulasi tetraedr shaklga ega, uning chetki nuqtalarida to'rt xii zatyad joylashgan: ikkita musbat va ikkita manfiy (2- rasm). Har bir molekula o'ziga yaqin to'rtta molekula bilan birikkan, ya'ni molekulaning koordinatsion soni 4 ga teng. Bu to'rtta chetki zaryadlar bilan tushuntiriladi. Muzning tetraedr tuzilishi juda ham yumshoq (jim-jima) hisoblanadi, ya'ni zarrachalar kam joylashganligi bilan tavsitlanadi. Bunday tuzilish, asosan, suvda ham saqlanadi, molekulalararo masofa muz suyuqlanganda ortadi. Harorat ko'tarilganda molekulalar koordinatsion sonining bunday ortishi va muzning erishi bo'shliq bo'lishi hisobiga, strukturadagi tarqoqlikning kamayishi evaziga sodir bo'ladi. Zichlikdagi anomaliya hodisasi ana shu bilan tushuntiriladi. 3,98°C dan bosh lab (maksimaI zichlik harorati) molekulalarning harakati bilan bog'liq bo'lgan molekulalararo masofaga ta'sir kuchayadi. Bu esa zichlikning o'zgarishiga olib keladi, ya'ni harorat ortgan sari zichlik kamaya boradi. Suvning juda ko'p anomal xossalari yerdagi biokimyoviy jarayonlarda muhim rol o'ynaydi. Zichlikdagi anomaliya hodisasiga ko'ra muz suv yuzasida suzib yuradi, daryo va ko'IIar muzlaganda esa, muzlik ostidagi suv iIiq (4°C dan kam emas) bo'ladi; suyuqlanish issiqligi va issiqlik sig'imi yuqori bo'lgani sababli qor sekin eriydi va hokazo.
Tashqi muhitdan ajratib olganda yoki xayolda ajratib olingan va bir-biriga ta'sir etib turadigan modda yoxud moddalar guruhi sistema deb ataladi. Sistemalar gomogen va geterogen bo'lishi mum kin. Agar har bir parametr sistemaning har bir qismida bir xii qiymatga ega bo'lsa yoki nuqtalar orasida uzluksiz o'zgarib tursa, sistema gomogen bo'ladi. Masalan, vodoprovod suvi (biror idishdagi) - gomogen sistema, chunki ushbu suvning isitilgan nuqtasidagi xossalari bir xiI (zichligi, nisbiy elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi va hokazo), xuddi shuningdck, sistemaning markazidan uning chekka sirtbrigacha bo'igan xossasi uzluksiz o'zgaradi (masalan, harorati). Suvda oz miqdorda tuz eritilgan bo'lsa, u gomogen sistema bo'ladi. Agar sistema bir necha makroskopik qismlardan tarkib topgan bo'lib, ular bir-biridan chegara sirti bilan ajratilgan bo'lsa, geterogen sistema bo'ladi. Sunday yuzalarda ayrim parametrlar "sakrash" bilan o'zgaradi. Agar biron-bir tuzning suvdagi to'yingan eritmasi hosil qilinsa, idish tubida tuz miqdori ko'rinadi. Sunday sistema "eritma qattiq tuz" - geterogen sistema deb ataladi. Ushbu sistemaning kimyoviy tarkibi va zichligi keskin o'zgaradi. Sistemaning boshqa qismlaridan chegara sirtlar bilan ajralgan, ulardan o'z termodinamik xossalari va kimyoviy tarkibi bibn farq qiladigan qismiJaza deb ataladi. Masalan, to'yingan eritmalaridagi osh tuzi kristallarining to'plami bir fazasi hisoblanadi. Sistemaning holati uning xossalari (yoki fazalar xossalari): - harorat, bosim, massa, zichlik, kimyoviy tJrkibi va hokno, shuningdek, ushbu xossalar orasidagi o'zaro bog'liq o'zgarishlar bilan birga bayon etiladi. Sistemadan tashqarida mavjud bo'lishi yoxud sistemadan ajratib olinishi mumkin bo'lgan har bir modda tashkil etuvchi modda hisoblanadi. Natriy xloridning suvli eritmasicia H2 0 va NaCI sistemasi tashkil etllvchi modd:lIar hisobbnadi, Na l va CI 69 ionlari bundan mustasno, chunki bu ionlar eritmadan tashqarida mavjud bo'la olmaydi. Agar sistemada kimyoviy reaksiya bormasa, tashkil etuvchi moddalarning miqdori bir-biriga bog'liq bo'lmaydi; agar reaksiya borsa tashkil etuvchi moddalar miqdori o'zaro bog'liq bo'ladi va muvozanat sistemasidagi faza tarkibini tashkil etuvchi moddalarning konsentratsiyasini bilgandan keyingina aniqlash mumkin. Komponentlar sonini top ish uchun sistemani tashkil etuvchi moddalar sonidan tenglama sonini ayirish kerak. Sistemadagi har qaysi fazaning kimyoviy tarkibini ifodalash uchun yetarli bo'lgan modda xillarining eng kichik soni sistemaning komponentiar soni deyiladi. Komponentlar sonini hisoblashga doir misol keltiramiz. Ko'p komponentli bir fazali sistemada (gazsimon geliy, vodoprovod va argan - sistemani tashkil etuvchilar) kimyoviy reaksiya bermaydi, demak, komponentlar soni uchga teng. Moddaning holat diagrammasini to'la tushunish uchun yana bir parametr - sistemaning erkinlik darajasidan foydalanamiz. Sistemaning erkinlik darajasi soni deganda sistemaning termodinamik muvozanat holatini belgilaydigan mustaqil o'zgaruvchilar (komponentlarning harorat, bosim, konsentratsiyasi) tushuniladi. Bu o'zgaruvchilarning qiymatini sistemadagi fazalar sonini o'zgartirmay turib, ma'lum chegaralarda ixtiyoriy ravishda o'zgartirish mumkin. Sistemaning erkinlik darajasi soni asosida sistemadagi erkinlik darajasi qiymati nolga teng bo'lsa, bunday sistema ionvariantli (yoki invariantli), erkinlik darajasi qiymati birga teng bo'lsa, monovariantli, ikkiga teng bo'lsa, bir variantli deb ataladi. 1876- yilda Tibbs fazalar qoidasini bayon etdi. Tibbsning fazalar qoidasi ham gomogen, geterogen sistemalardagi sistemaning muvozanat holatini o'z ichiga oladi. Fazalar qoidasi quyidagicha ta'riflanadi: "Termodinamik muvozanat sistemasi erkinlik darajasi sonifga tashqi omillardan faqat bosim va harorat ta'sir etadi, sistemaning komponentlar soni plus (qo'shuv) ikkidan fazalar soni ayirmasiga teng" ya'ni: f=n+ 2- k (1) 70 hoht diagrammasi turli fazalaming tashqi sharoitlarga bog'liq holda mavjud bo'lishini ko'rsatuvchi yaqqol tasvirdir. Suvning holat diagramma.<;i - bir komponentli sistemadir. Bunday sistemada bir vaqtning o'zida uchta faza suyuqIik, muz, bug' darajasi soni nolga teng, ya'ni fazalardan birot1asini ham yo'qotmaslik uchun bosimni ham, haroratni ham o'zgat1irib bo'lmaydi. Odatdagi muz, suv va suv bug'i bir vaqtning o'zida t:1.qat 4,58 mm.sm deb va O,0075"C haroratda mavjud bo'lishi mumkin. Uchta fazaning mavjud bo'lish nuqt
Barcha tuproqlar tashqi ko'rinishi, tuzilishi va boshqa ko'plab xususiyatlari bilan farqlanadi. Ularning fikricha, tuproq tarkibi baholanadi va u yoki bu turga tegishlidir. Tuproq sifatining asosiy mezonlari: Rang tashqi xususiyat, tuproqning tavsifi bo'lib, uni qora tuproq, bo'z tuproq, qizil tuproq yoki sariq tuproqqa kiritish mumkin. Albatta, rang butunlay tuproqning qanchalik namligiga bog'liq, uning tarkibiga nima kiradi. Misol uchun, ko'proq chirindi tuproqni quyuqroq yoki hatto qora qiladi. Oq rang tuzlarning mavjudligini ko'rsatadi - kaltsiy, magniy, gips, kremniy va minerallarning yuvilishi. Qizil va jigarrang ohanglar - toshda temir va marganets mavjudligi.


Misol uchun, katta qumli zarrachalarning ustunligi namlikni saqlab qolmaydi, uning quyi qatlamlarga oqishiga imkon beradi. Bundan tashqari, bu turdagi tuproqdan suv tezda bug'lanadi. Loy zarralari mavjudligi uning namlik qobiliyatining oshishiga olib keladi.


Bog'bonlar, bog'bonlar, agronomlar ko'pincha ishlaydigan tuproqlar quyidagilar: qumli; qumli tuproq; loyli; loyli; torf. Ekishni to'g'ri tashkil etish tuproqning xususiyatlarini va uning xususiyatlarini to'g'ri qayta ishlash, zarur mineral va o'g'itlarni kiritish orqali yaxshilash yo'llarini bilishdir. Bu tuproqning engil turi bo'lib, asosan qumli donalardan va loy zarralarining kichik qismini tashkil qiladi. U suv o'tkazuvchan va juda erkin oqimga ega. Bir hovuch tuproqni kaftingizga olsangiz, undan bo‘lak hosil qila olmaysiz. U parchalanadi. Uning boshqa fazilatlari yuqori havo o'tkazuvchanligi, issiqlik o'tkazuvchanligi va oson ishlov berishdir. Bunday tuproqqa o'g'itlarni qo'llash qiyin. Ular u erda qolmaydi, ular suv bilan birga chuqurroq tuproq qatlamlariga boradilar. Bunday erlar kambag'al va ekinlarni etishtirish uchun juda mos emas. Lekin bog 'daraxtlarini, shuningdek, sabzi, piyoz va qulupnayni etishtirish juda maqbuldir. Qumtosh etishtirish uchun hijob, gumus va loy unini kiritish yaxshidir.


Qumli tuproq turi


Bu tuproq xossalari jihatidan eng yaxshisidir, tarkibi jihatidan qumliga o'xshaydi, lekin baribir loy aralashmalarining ko'proq foizini o'z ichiga oladi. Qo'lingizga bir hovuch olib, uni siqib qo'ysangiz, siz bo'lak olishingiz mumkin. Ammo u o'z shaklini yaxshi saqlamaydi. Bunday tuproqning fazilatlari qimmatroqdir. U namlik va minerallarni yaxshiroq saqlaydi, nafas oladi, sekinroq quriydi, yaxshi isitiladi va ishlov berish osonroq. Siz erning unumdorligini oshirish usullarini unutmasdan, barcha ekinlarni etishtirishingiz mumkin. Bunday tuproqni yaxshilash usullari: kaliy va organik o'g'itlarni kiritish, mulchalash, yashil go'ng va juda tez-tez bo'shashish.


Ekinlarni etishtirish uchun tuproqning kislotaligi katta ahamiyatga ega., uning optimal qiymati kislota-ishqor balansi deb ataladi. Bu unumdor yer sifatining muhim ko'rsatkichlaridan biridir. "pH" belgisi bilan kislotalilikni ko'rsating. Bu qiymat etti birlik bo'lsa, kislotalik neytral deb ataladi. Agar pH yettidan past bo'lsa, er kislotali hisoblanadi. PH 7 dan yuqori bo'lsa, ishqoriy deyiladi. Kislotalikning oshishi bilan tuproqdagi alyuminiy va uning tuzlari, shuningdek marganets va boshqa minerallar miqdori ko'payadi. Bu o'simliklarning normal rivojlanishiga imkon bermaydi. Bundan tashqari, bunday tuproqda patogen bakteriyalar, mikroorganizmlar va zararkunandalar faol ko'paya boshlaydi. Qo'llaniladigan o'g'itlar parchalanmaydi. Bularning barchasi tuproq muvozanatining buzilishiga olib keladi. Uyda kislotalikni aniqlash juda oson. Buning uchun oddiy lakmus indikator usuli qo'llaniladi. Tuproqlar juda tez-tez kislotalanadi. Eng keng tarqalgan usul - ohaklash. Shu bilan birga, ohak alyuminiy va uning tuzlarini erning yuqori qatlamidan siqib chiqaradi va ularni kaltsiy va magniy bilan almashtiradi. Bu o'simlikka toksik ta'sirni kamaytiradi.