Startside
Op
Fysik
Eksamen
Links
Rappoter
V I P
Find

 

 

Vand (H2O).  

71% af Jordens overflade er dækket af vand. Jorden kaldes for en vandplanet, fordi der er vand næsten alle steder: i jorden, luften, planterne, dyrene & menneskerne. 1/3 af det menneskelige legeme består af vand.

 

Vandets kredsløb.

Vand er heller tiden i kredsløb, i dyr, i planter og mennesker og i den fri natur. Når Solen opvarmer havets overflade fordamper en hel del vand, som danner skyer. Men når det regner kommer ca. kun 25% af vandet ind over landfladen, mens resten ca. 75% falder over havets overflade. Ca. 6% af alt regnen der falder over jordens overflade kommer planterne til gode. Resten falder i søer, bække og åer, og bliver ført ud i havet igen eller bliver til grundvand. Dette kredsløb bliver holdt i gang af solens energi.

 

Vi bruger vand.

En almindelig vesteuropæer bruger ca. 160 liter vand om dagen, mens en buskmand i Kalahari-ørkene kun bruger 12 liter vand om dagen. Dette forbrug af vand afhænger af den kultur og land, vi bor i.

 

66 liter

60 liter

14 liter

8 liter

6 liter

4 liter

2 liter

WC

Bad

Opvask og rengøring

Drikke

Tøjvask

Have-vanding

Bilvask

 

Dette er det gennemsnitlige forbrug af vand vi (vesterlændingen) bruger pr. dag.

 

Spildevand.

Det vand der er blevet brugt er spildevand. Dette vand bliver behandlet på en speciel måde. Denne specielle måde bliver udarbejdet på et rensningsanlæg. Spildevandet skal gennemgå tre trin (ikke alle rensningsanlæg har alle tre trin) før vandet bliver ført ud i havet.

I første trin sker en mekanisk rensning. De større ting fanges af en grovrist. Derefter fjernes de uorganiske stoffer, der ikke er opløst i vandet. Det sker ved bundfældning, dels i et sandfang, hvor sand, grus, og lignende. synker til bunds og hvor slammet synker til bunds.

I andet trin sker en biologisk rensning. Ved den biologiske rensning nedbrydes de organiske stoffer i et biologisk filter. I der biologiske filter sidder millioner af mikroorganismer, der lever af de organiske stoffer. Mikroorganismerne kræver meget oxygen (O) for at kunne nedbryde de organiske stoffer, derfor skal vandet luftes meget.

I tredje trin sker en kemisk rensning. Ved den kemiske rensning neutraliseres de uorganiske stoffer, der er opløst i vandet, det kan fx være rester fra vaske- og rengøringsmidler. Desuden fjernes en del tilbageværende organiske stoffer og mange bakterier.

 

Adskillelse af vand.

Man kan skille H2O (vand) ved hjælp af elektrisk energi. H2O er i sig selv en dårlig elektrisk leder, da den kan leder en elektricitet som den er. Men hvis kommer noget H2SO4 (svovlsyre) eller NaSO4 (natriumsulfat) bliver H2O elektrisk ledende. Man skal adskille H2O ved elektrolysering af vandet. Ved minuspolen dannes H2 og ved pulspolen dannes C2. H2 er brandbart, dette kan bevises ved at stikke en brændende pind op i reagensglasset, og derpå lyder en pift. Mens O2 har den stik modsatte virkning, den slukke nemlig den brændende pind. Ved elektrolysen dannes dobbelt så mange H2-atomer flere end C2-atomer.

 

Hydrogen, H2.

Hydrogen er grundstof nr. 1 og er den simpleste opbygget og derfor også den det letteste. I naturen forekommer fri hydrogen kun i "lommer" dybt under jorden og vulkaners indre , og desuden i atomsfæren er H2 meget ringe (0,01%), fordi jordens tyngdekraft ikke kan fastholde atomerne. H2 forekommer i talrige kemiske forbindelser, og i verdensrummet er H2 det mest udbredte grundstof.

 

Flogiston = hydrogen.

H blev opdaget i 1766 af englænderen Henry Cavendish, som i 17 år havde undersøgt luftarternes kemi.

 

Hydrogen + Oxygen à Vand

2 H2 + O2 à 2 H2O

 

I 1774 påviste Lavoisier, at "flogiston-mættet luft" var et grundstof, og han gav det navnet oxygen. Da han senere fik kendskab til Cavendishs forsøg, påviste han, at vand består af oxygen og hydrogen, idet han gav flogiston det navn man nu bruger: hydrogen (af græsk: vanddanner).

 

Fremstilling og brug af hydrogen.

Den kemiske reaktion mellem hydrogen og oxygen:

 

Hydrogen + Oxygen à Vand + Energi

2 H2 + O2 à 2 H2O + E

 

For at dette skal ske må der tilføres aktiveringsenergi til H2. Bindingerne mellem H2 og O2 er så stærke at der frigøres energi, men der skal også meget energi til at bryde bindingerne.

Når man skal bruge hydrogen i mindre mængder, kan man fremstille det ved en reaktion mellem syre og metal.

Kommer man ca. 2ml fortyndet svovlsyre (H2SO4) i et reagensglas. Der efter kommer et zinkstykke (Zn) ned i syren, begynder der at danner sig små bobler, dette er hydrogen.

 

Zn + H2SO4 à H2 + ZnSO4

 

Hvis man øge hastigheden på reaktionen komme man bare lidt kobbersulfat (CuSO4).

Før i tiden brugte man H2 til luftskibe og balloner, dog ikke mere pga. Hindenbourg, i stedet bruge man He (helium, grundstof nr. 2).

Når man fremstiller H2 ved elektrolyse, bruge H2 til at reagere med chlor:

 

H2 + Cl2 à 2 HCl

 

Reaktionsproduktet er gassen hydrogenchlorid (Saltsyre). HCl er meget anvendt i industrien til farvestoffer, til lægemidler, til metalrensning og bejdsning.

 

Ved reaktion mellem nitrogen og hydrogen fremstilles ammoniak:

 

N2 + 3 H2 à 2 NH3

 

Ammoniak er en farveløs stikkende gas, der ved afkøling og tryk let bliver til væske. 2 NH3 bruges til gødning på marker