реакции с водой

Ответ от Angel from hell †[новичек]
Существует четыре типа важнейших химических реакций, в которых вода участвует в качестве реагента.
Кислотно-основные реакции. Вода обладает амфотерными свойствами. Это означает, что она может выступать как в роли кислоты, так и в роли основания. Ее амфотерные свойства обусловлены способностью воды к самоионизации:
2Н2О (ж. ) = Н3О+(водн. ) + ОН-(водн. )
Это позволяет воде быть, с одной стороны, акцептором протона:
НСl + Н2О = Н3О+ + Сl
а с другой стороны-донором протона:
NH3 + Н2О = NH4 + ОН-
Окисление и восстановление. Вода обладает способностью выступать как в роли окислителя, так и в роли восстановителя. Она окисляет металлы, расположенные в электрохимическом ряду напряжений выше олова. Например, в реакции между натрием и водой происходит следующий окислительный процесс:
Nа (тв. ) = Na+(водн. ) + е-
В этой реакции вода играет роль восстановителя:
2Н2О (ж. ) + 2е- = 2ОН-(водн. ) + Н2(г. )
Другим примером подобной реакции является взаимодействие между магнием и водяным паром:
Мg(тв. ) + Н20(г. ) = МgО (тв. ) + Н2(г. )
Вода действует как окислитель в процессах коррозии. Например, один из процессов, протекающих при ржавлении железа, заключается в следующем:
2Н2О + О2 + 4е- = 4ОН-
Вода является важным восстановителем в биохимических процессах. Например, некоторые стадии цикла лимонной кислоты включают окисление воды:
2Н2О = О2 + 4Н+ + 4е-
Этот процесс электронного переноса имеет также большое значение в восстановлении органических фосфатных соединений при фотосинтезе. Цикл лимонной кислоты и фотосинтез представляют собой сложные процессы, включающие ряд последовательно протекающих химических реакций. В обоих случаях процессы электронного переноса, происходящие в них, еще не полностью выяснены.
Гидратация. Выше уже указывалось, что молекулы воды способны сольватировать как катионы, так и анионы. Этот процесс называется гидратацией. Гидратная вода в кристаллах солей называется кристаллизационной водой. Молекулы воды обычно связаны с сольватируемым ими катионом координационными связями.
Гидролиз. Гидролиз представляет собой реакцию какого-либо иона или молекулы с водой. Примером реакций этого типа может быть реакция между хлороводородом и водой с образованием соляной кислоты. Другой пример-гидролиз хлорида железа (III):
FеС13(водн. ) + ЗН2О (ж. ) = Fе (ОН) 3(тв. ) + ЗН+(водн. ) + ЗСl(водн. )
Гидролиз органических соединений также широко распространен. Один из наиболее известных примеров-гидролиз этилацетата (этилатаноата, этилового эфира уксусной кислоты) :
СН3СООС2Н5 (Этилацетат) + Н2О = СН3СООН ( Уксусная кислота) + С2Н5ОН (Этанол)