Внешняя среда (окружающая среда). Силы и явления природы, ее вещество и пространство, растения и животные, любая деятельность человека вне рассматриваемого объекта или субъекта. Может непосредственно не контактировать с ним. Все условия живой и неживой природы, при которых существует организм и которые прямо или косвенно влияют на состояние, развитие и размножение как отдельных организмов, так и популяций. Биотические факторы – животный и растительный мир в той или иной местности. Абиотические факторы – неорганический мир (особенности рельефа, почвы и водной среды, условия освещения, влажность воздуха, температурный и кислородный режимы и т. д.).
Внутренняя энергия. Обозначается как E или U. Складывается из кинетической энергии хаотического движения молекул, потенциальной энергии взаимодействия между ними и внутримолекулярной энергии. Внутренняя энергия является функцией состояния системы, т. е., когда система оказывается в данном состоянии, то ее внутренняя энергия принимает присущее этому состоянию значение независимо от предыстории системы. Изменение внутренней энергии при переходе из одного состояния в другое равно разности между ее значениями в конечном и начальном состояниях, независимо от пути, по которому совершался переход. Внутреннюю энергию тела нельзя измерить напрямую. Можно определить только изменение внутренней энергии:
∆U = Q – A,
где Q – теплота (Дж), А – работа (Дж).
Вода. Химическое вещество состава Н>2О. Самое распространенное химическое соединение на нашей планете, уникальный растворитель. Молекула воды имеет симметричную нелинейную структуру. Связь Н‒О ковалентная полярная, угол Н‒О‒Н равен 104,5°, между молекулами воды существует водородная связь. Вода обладает целым рядом аномальных физических свойств, что объясняется в первую очередь наличием водородных связей. Физические свойства: Т>кип. = 100 °C, Т>пл. = 0 °C при атмосферном давлении. При комнатной температуре вода – жидкость без вкуса, цвета и запаха, прозрачная, плотностью 1 г/см>3. Чистая вода является слабым электролитом. Различают ионное произведение воды: произведение концентраций ионов водорода и гидроксила не только в воде, но и в любом водном растворе есть величина постоянная при постоянной температуре. Пример: при 22 °C концентрация ионов водорода в чистой воде равна концентрации гидроксил-ионов и равна соответственно 10>–7 г-ион на литр. Следовательно, можно записать: С>Н × С>ОН = 10>–7 × 10>–7 = 10>–14.
Водородная связь. Вторая, побочная валентность атома водорода, которая проявляется по отношению к сильно отрицательным атомам, если основной валентностью он связан с атомом, наиболее сильно отрицательным в данной молекуле.
Водородный показатель рН. Величина, характеризующая концентрацию (активность) ионов водорода в растворе, численно равна отрицательному десятичному логарифму концентрации (активности) ионов водорода, выраженной в моль на литр. В разбавленных водных растворах 0 ≤ рН ≤ 14. В кислых растворах 0 ≤ рН ≤ 7. В нейтральных растворах рН = 7. В щелочных растворах 7 ≤ рН ≤ 14.
Для расчета рН в разбавленных растворах различных классов соединений используют следующие уравнения:
Сильные кислоты: рН = – lga>H+.
Сильные основания: pH = 14 – pOH
Слабые кислоты: pH = ½(pK>к – lgC)
Слабые основания: pH = 14 – ½pK>о + ½lgC
Гидролитически кислые соли: pH = 7 – ½pK>осн – ½lgC
Гидролитически щелочные соли: pH = 7 + ½pK
