chemical monitoring and management - iinetmembers.iinet.net.au/~amunra/hsc...

16
! ! ! ! ! " " " " # $ % & " ( )* + Branch of chemistry& ) ) ) ) , Chemical principles involved& ) ( # ’ $ ) ( #$ ( Guidelines to answer a question from this point: - .( / ’ 0 1 " ! Recognise: # $ * * Example: + # " " ! ( ( 2 CO CO ( . O H CO O H C 2 2 2 18 8 18 16 25 2 + + 2 ( # ( $ O H C CO O H C 2 2 18 8 9 7 8 + + + 3 ( # $ ! ( ( 0 $ " % & !

Upload: lynga

Post on 03-Apr-2018

218 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

��������������� �������� ���� � �������������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������� � ����� �������������������� ����������� ����������� ������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������!��

������� ������������ ���!��������� !��������� !��������� !��������� ���"��� "��� "��� "��� �#��������������������������������������� ������������������������������������ � ��������������$�%� ����� ��������&�

• �������������'������������������������������������� ���������������������� �• ���������� �� �� ����� �� ��� "��� � ������(� ������� �� � � �� �������� �� ���� ��� ��������������'������� �

• )�*� ������������������ ���������������������������������������+�������������� ����

Branch of chemistry&�)�������������� ��)�������������� ��)�������������� ��)�������������� ��,���������������� �������������������������������� �� ���� �������������������������� ������������� ���

Chemical principles involved&������������������������ �������������� ������ ������� ����������� ����������)���(����� ������� ��������� ���������������������� ������� ����������� ��# ����������'�������������� ������������ ����$��) ����� � ���������� ����� ����������� ������������� ���������(������ ����# ���$�������� ��������������������(�� ������� � �������������������������������� ����� ������ �����������Guidelines to answer a question from this point: • -������������ ������������ ���������������������• .(������������������ ���� ����������������• /� ����������������'����������� �������������� �����������• 0����������������������������������������������• 1���� ���������������� ���������������������������������������������������������������������������"�������������������������������������������!�

Recognise: ����� �������������������#�����������$������������� �� ��������������������� ������������������������������������*�� ������������������������ ���������� ��������� ������������������������*������������������Example: ���������� ��� �+���� ������ ��'���� ������ ������ � ������ ���� ��������� �� ����� � ���� ������� ������������������ ���'������������������ ����#������������ ��������������������������������������������������"���������������������������������������������������������������������������"��������������������!�

����� ����������� ������������� ����������������(�����������(������ 2CO ��CO ����� �������������������������������������(�������

.���� OHCOOHC 222188 1816252 +→+ � 2���� ����������(������ ����������#����(�� $�

� OHCCOOHC 22188 978 ++→+ � 3� � ����������(�����#�����������������$�

����� ����� �� ������� ��� ������ � ��� ����� ���� � � ���� �������� ����� ��� ������ � ���� ��������������� ���� ���� ��� ���� � �� ����� � ���� ��������� �� ��� ����������� !����� � ���� � � �����������(���� ���� ��� ���� ������ ����� ��������� ������ ����� ����� ���� ���� ����� ������ � ��'���������������� ����������������������������(�����0�� ������������������������� ������� �������� ������� ��� �������$����������������������������������������������������������������������"����������������������������������������%�����&�������������������������������'���������������������������������������������������������!�

����

��������������� �������� ���� � ������(������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

.���������������� �.���������������� �.���������������� �.���������������� �����

.����������� ����� � ������� ��������� ��� ����� ��������� ���� �� ����� ����� ���� ����� ���������� ������ ������������������ ������������������������� ����� ���������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������ � � � ���������������������� � �������� ������� ������������������ ��������� ���� ���������������������������������� ���������� ��������������������� ������� ������������������ � ����� ��%!����������� �������� �������� �������� ������������ � ���� ��� ��������� ������� ���� ������� � ����������� � #���� ����������� �� �� �� ������ �������������� $���� ���������� ����������������� ����������������������� ��������������������������� ����������������!������������ !������������ !������������ !������������ ����!������������ � ��� ���������������� ���� ������������������������ ���������������������� ��������������������������� ����������������������������� �������� ��������� ������������ ���0��� ���������� 0��� ���������� 0��� ���������� 0��� ���������� ����0��� ����� ����� � ���� ��� �������������������� ������� ����������� � ��� �������� ��� ��� ���� ������������ ��������������������������� ��������������������������������������������������������� ��������� ����� ������������ �� ������� �� ���� ��� �� � �� ����������� �� 0��� ����� ����� � ���� ��� ������� ������������������� ����������������� ��������������������� ����)������ ���������� ����� ������ �����4� ������ ���� � ���� ��������� ���� �(���������� ��������� � ��� �� ����� ������ ��� ��������� � ���������� ����� �� ����� � ���� � � �������� ������ � �� ��� ����� � ���� ��� �� ����� ��� ��� ���������'�����������2������������������������������ �������������� ����� ������������������ ������������������� �� ���������������������������� ��'������ ������� � ��������������������������������������� ����� �� ������� )�� ���� ����� ����� � ���� � ��� ���� ���� ������������ ������� � ���� ��������� ����������������� �������!������������������ ������� ���� �� ������ � ����������� ���� ���������� ���� � ������������������� ���������� ������

5�� ��������� ����� � � ��� ���� ��� ��'����� ���������� ���� ���������� �� ��(���+���������������������������������������������������������������!�

0��� ������ � �����������&��

6����� �� �# 34 NONH $�

!����������������� �������� �� �,��������������� �������� %�� ������������� � ������������������������ �� ������������� �� ������������ ����� �� ������(��� �� � ����� ��-��������������

������������������������������������)������������������������������������������������!�

Recognise: )�������������� ���� �+��������� ������������ � ���������������������&�

HgNHgHgN ∆+↔+ )(2)(3)( 322 �

��� �� �����������%�����!���� %�����!���� %�����!���� %�����!���� ���#�����������������������������������������������&����������������������"�����������*���������!�

���� ���� � ������������#�� ��������������'����������$������ �� ������� �����������������������������'�����������)����������������������� ���������'������������� �������������������� �� ���������� ������������������������������������������������������ ����� ��������������������� ���������������������������������������������"����������������� ��������!�

Recognise: ���� ���� � ��������������������������������������������������� ��(��������

HgNHgHgN ∆+↔+ )(2)(3)( 322 �

��������������� �������� ���� � ������+������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

��, ������"���������������������������������������������������������!�

������������������������� � �� ���������������������������� � ��������� � ��2��������������� ���� ���������� ���� � ���� ������������� ��������������������������� ��������� ��������������������1����������� ����������������� ���������������������� ���������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������ �����, ������"�����������������������������-�����������������������������������������������������.�����������/�����������!�

2����������������������� � �������� ����� ���������������'��������������3����������7 ����������� �� ����������� � ������'����������� ��� ������������������������� ������� ����������� � �����������'�����������

HgNHgHgN ∆+↔+ )(2)(3)( 322 �

1��������%���������� �� �����(���������������������������������� ����������� ��������'���������������������������������������������������#������3����������7 ����������$�� �����������'���������������������7 � �������� ������� ����������������������������������� ����������������������������������, ������"������-����������������������������������������������������&��&���������������������������������������*���������!�

�������(������������������������������%���������� ������ ��������������������������������������������'�����������0���������������� ��������������������������������� ����������������������������������� ���������'���������������� ��������������������� ���������� ���������������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������������#������$������'��������������� ��������������������������� ������������ ����������� ����������������� ���������� �� ������&�

• �&8����������������������������������������������(����• %������� ��� ����59:;8::���� ����� �• )�������������� Co500400 − �

• 0�����(��� 43OFe �#�������$�� �������� ����������������������������������� ��

������������������������ �����������������

• )�������� ���� ������������� ���'����• <�� ��������� ��������������� ����������9;=������ ����������::>������������� �����������������������������

�, ��������������������������������"������"������������������������������*�����������������������������0�1�������������-������������!�

����������������������� ������������������ ��� ���������������������'�����������%������� ��������%���������� �� ��(���������������������� ������������������� ������ ����������� ���������������������������� ��������������������� ���������������������� ������������'�������������������������������������������� ����������������������������'������������������� ���������������������������'�������������������������������������

����� �� ���������%���������� &���������#������(��� 43OFe $�

��2������������������������������������������������������&��&����������-������������!�

HgNHgHgN ∆+↔+ )(2)(3)( 322 �

)�������� �������� ��������� ��������'��������������������� ������������������������ ������ �������������� ������������������ ����������� ������� � �#3����������7 �!��������������� ���������� ������ ���������� � ���������������������������������������������������� $���������������������� ���������� ����������� ���������� ���������������� �'����������%���������� ������� ����������� ��� ����59:;8::���� ����� ���, ������"�����������������������������&������������������-�����������������������������������������������������*�����!�

������������� ��� ���������������������������������� �������������������%���������� ���3�����������������������4�

��������������� �������� ���� � ������5������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

��������������������� ������������������ � ����� �������������������������������������� �������(��������������������� ��� ������� ���6������������(�� ������������������� �������������������� ������������������������������4��������������������������������� �������� � ������������������������� �8&�����������(�� ��������������������������)� ����� ����������������(��������� ���� � ��� ���������������������(��� ����)��������;����������������� � � ����� ���������������������� ��������������� ������� ���������������������������������������� ������3����������4���������� ����� �������������������������������������������� �� ����������������������������������(��������� �� ����������������� ��������������������������� �� ��� ��������������� ���������� ������� ���������� � � ����� ��?�������������;������ ������������������������������� ������� ������� ������@����� ������� �������������������$�������������������������������������������������������������������������������������"�����-�������&�����������������������������������������������&����������������������������������������"�����������!�

�-�����4�/���������������5:�������������������������������������������� ��������� �� ��� ������������������������� ������ ����������� ��(� ���� �������������������������� � ���������7 �����������)�����������2�����2������ ��������� ����������������������� �� � ������ �����������������������������������������������(��� �� ��%��������������������������������� ��������� ������7 � �����������������%����������+�������������������������������� ����������������������� �� ������������������������������������(��� �� ��������������������������������"�����-�������&������������4�%����7 ������ ��������� ������������������������������������������������������������������� � ������������������ �������� ��������9:;5::���� ����� ���������������������������9::������� ������ ���������������-����/���������������������4�)���������������������� ������������� ������7 � ��������������� �� �����%���������� �����������������������������������(��� �� ����������������������� ������������ ��������� �������������������� ����������� �� ������(��� �� ��2������� ����� ���������� ����� ���������������������������������� � ������������������� ��������������������������� ������������ ����������������������

8�� ������������ ������ �� ���������� ������ ���� � ���� ��� ������ �������� �� ���� ����� ��� ���������������� ����������������������� ������#������������������������������������������������������������!�

�3��������������4�

)����)����)����)�������� �� �� ���� �� ���� �� ���� �� ������ !� ������ ��!� ������ ��!� ������ ��!� ������ ������

!�� �����−3

4PO � )��� 3AgNO ������� A�������������� ������� 43POAg ����������

1������−2

4SO � )������������� �#���� 2BaCl $� /�� �������������������� 4BaSO �

���������−2

3CO � )��������������������������� � 2CO � ������ ��&�

OHgCOHCO 222

3 )(2 +→+ +−�

��� ���� ����������������

���������−Cl � )��� 3AgNO ������� 2����������������� �������������� AgCl �

��������������� �������� ���� � ������6������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

3���������������4�

������������������������ �� �� ���� �� ���� �� ���� �� ������ !� ������ ��!� ������ ��!� ������ ��!� ������ ������

������+2Ba � 6������ �

)��� ��������� �!������ ������������������������������� �2������������������������ ���������� �

��������+2Ca � 6������ �

)��������������� ��!������ �������B���������������������� �2�������������������������������������� �

3����+2Pb � )������������� � A����������������������������������� �

�������+Cu ��� +2Cu � 6������ �

)��������(������� �#����-�?%$�!������ �����B������������������������ �/��������������������������� ��� �����(�� ������(�������� �

0����#00$+2Fe �� )��������(������� �#����-�?%$� 2���������������������#00$������(����������'�������

�(���+� �������������;����������#000$������(�������� �

0����#000$+3Fe � )��������(������� �#����-�?%$� 4��;�������������� ������������������#000$�

�����(�������� �

�6������������� ���������������������� ���� �������� �������6�������������� ��� ����������������������������������������� ������� �� ���������������������� ���#����-?8,�� ���������� $��2������������� ���������������������� �����������������������������������������������������#����������������������������$���������������� �����6������ &6������ &6������ &6������ &����6������ ��������� ������� ����� �������������������� ����Must memorise for exams:

�������� �������� �������� �������� ���� ����������������������������������������������������������������������������

������+2Ba � A������;�������

��������+2Ca � 4����

�������+2Cu � .�������������

3������+Li � /��������

!�� ���+K �� C�����

1�����+Na � A������

�1���1���1���1�����������������������&&&&����Must memorise for exams: (If unable to memorise, use memory dump method) ����������������

�#�������������������������������������������������022 1������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������!�

1������1������1������1�������#-�����������$�#-�����������$�#-�����������$�#-�����������$���� .(������ &.(������ &.(������ &.(������ &����

)���������������� �����+

4NH � -����−Cl � −Br ���� −I � )���!���%��

−24SO � ����!�������%��

0� ������0� ������0� ������0� �������#!��������$�#!��������$�#!��������$�#!��������$���� .(������ &.(������ &.(������ &.(������ &����−2

3SO �−2

3CO ���−3

4PO � )���������������� �����+

4NH �

−2S � )�����������5����+

4NH �

−2O � )������������+2Ba �����

+2Ca �

−OH � )������������+

4NH �+2Ba �����

+2Ca �

��������������� �������� ���� � �������������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

Atomic absorption spectroscopyAtomic absorption spectroscopyAtomic absorption spectroscopyAtomic absorption spectroscopy: technique used to measure the concentrations of metals in various materials by utilizing the absorption of light. �))1�� ������� �� ���������'������������������������������������ ������������� �������� ���� ������ �����������������(���(��� ����))1������'��&������))1�� ���������������� ������������������������������ ��������������������� ���� ������ ������������������ ���� ������ ����������������������������)������������ ��� ������������������� ��� ������#������ ������$����� ���������������� ��� ������������ ���������� �� ������ ���� ��������������������������� ��� ��������� ����������� ������� ������� ������������ ������������������ �������������������������� �� ���� ��/�������� �� ���� ������ ���������������� ������������ �����������'������ ���1����� �������'������ ��������������� �������������������� ������������������ ���� ������� ����������� ��������������� ������������ ������� ������������������������� ������� ���������������������������������� ���������������������������� ������������������������� ��� �������6����������� �������� ���������������������������������'������������������������������ ��������������< � ������������ ������� ����� ����&��

• ))1�� �����������������'������������������������������� ��������������� ����� ����������������� ������� ��������� ����������� ���

• ))1�� ������ ��������������������������������������������� �# ����� ��������������������������$��������������������� ����� ������� ���������� �����������

�0�������� �������������� ������&��Trace elements:Trace elements:Trace elements:Trace elements: elements that are required by living organisms in very small amounts. These include carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen. �

Advantages: �������))1������������ ������������������ ������7� �� ������������������������ ���������������������� ��))1��������������(�������������������� � ������������ �� ���� � �������� ������� �� ���������'�������������������� ������ ������������� ��� ��������� ��������+�������� ����� �� ����))1�������� ����������������� ���� ����� ���� ��� ����������� � ��))1��� ����������������� ������������������ ��������������� ������������������������� ����'���������������������������������� �������� �����6�������������������������))1�� ������� ����� ����������� �����������'�������������������(��� ���������������

Disadvantages:�%����������������������))1�� ���������������� ������������������������

Judgment of value:�))1��������� ������������ ������������������� ������ �������������� ��������� ������������� ���������� ������������������������������� � ����$��������������� ���� �������� ������������ ��� ��������� ���� � ������ �&������� ���� ���� ����� �������������&�������������� ���� ���&�����������������������������������!�

��������������� ��������������������������� �������������������������� ����������������������(�� ������(�� �������������� ����� �� ������ �������#���������� �������� ���������$��������������������������������������������������������!�� ���������� ��� ��� ��������������� ������������������� � ������(�� �������� ����������������������� ����� ������������ ������������������������ ������� �����'��������������������7 ����������������������������� ������ ��� ������������������������������� ���������������� ����������� ��������� ������������������������������ ��� ��������������������������������������������*���������������������������������&������������������������������������������������"���������)�������� ���������������������&��&��!�

��������������� �������� ���� � ������7������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

Procedure: �3����������+���� � ( ) 424 SONH �

�� )���������������������� ������������������������ ��5� )���9::�3 ��������������� ������������������� �������8� 1������������������5���������������� ������� ����������D� %������������������������������������������������ �9� 6����������(���� ��������� �=� �� ���������� ���������� ����������������������E� 2� ��������������������������������������@� 2���������������� ���

�Chemistry: 1��������� ���������������+���������������������� ������������������� �������������������1?D���

( ) )(2)()()( 442424 aqClNHsBaSOaqBaClaqSONH +→+ �

��2����������������������&�����������������������������������������������&����&����������������������������������������������������������������������������!�

������������������� ��������������������������&�

• 4������������� � ������ ��������� ����������������� �� �• < ������������� ����������+���������� ���������������������• �������������� ����������� ���������������������������������������� ������� ����� ������������������������������� �������

• 4����������������� ��������� ���

�$��������������������������������������� ���������������������� ����������22 �������������� ���� �&������� ���� �������&��������� �������������������������!�

))1� � ��� � � ����� ��� ��� ������������� �������� ��� � ��� ����� #������� ���$� ����������� ��!����� �� ��������������))1���� ������������� ��������������������������) � ����������� � ����� �!������%������ ��� ���� � �� ���� ����������� � ���� ������������ � ��� ��� ����� ������� ��� ������ �������� ��� ����������� �� ��������������������������������1����� ������������� �� �� �� ����� ����� ������������������������������������� ��������� ������������ ���������� ����������������������� ��)�������))1���������� ���� ������ �������� ��� �������� �� �� �� �� ��� ������ � ��� ��� ��� ��� �������� ��� ������� ����������������������������+���� � ����� ����.!)���

!���� ��'�� ��� ����������(����������������D�!�9;�F��

D��%������������� ���� ��������� ������������ ������������ ���������������� ������������ ���������� �������� � ����������������������������������#��������������������������������������������������������������!�

������� ������� ������ �������� ���� ��������� &����� ��������� ��������� ��������� ������� ��� ����� ��� ����� ��� ����� ��� ��������������� ��������� ��������� ��������� ����������������������� ������������������������������� ��������� �����&��������� ������� �������� ���������������� ������#:;�9��$����������� �E9>��������� ���������� ������������� �������� � ���'����������� ���������� ��������������������#����������(�������������������(���$������������������ ����������������������� ������������������ �����+�����1��� �����&����� ��� ������� ���� ��������������������� ������#�9;9:��$�������� � �����������F>��������� ���������� �������0��� ��������������� ��� �������������� ������������;�9���:

o����

�����+����������+����������+����������+����������� ������������� ��� �������������������������������������5������@��������� � ������G������� �����&�

��������������� �������� ���� � ������8������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

������ � ��������������� ���������������*������������������ �������� ������������� � ������������>���������� �������0�� ������������������������ ������#9:;�5:���������������7 � ������������� ������� ����������� � �����$��0��� ������������ ��� �������������� �����

�������������;�::����::o�������� ����������������

��� ���������� � ������ ��� ���� ����������������� ��������� �������������� �����&�

� � � � � � � � ���� ����� ��������� ��������� ��������� ��������

-������� E@>�

?(����� 5�>�

)����� �>�

������� :�:D>�

?����� H:�:�>���������������������������������������������"������������������������������!�

Memorise: SHVNOC ���������������������������������������������� � � � ���� 1�����1�����1�����1���������

I1���������(���� ����� ���������������������� �� ����������������������������� ������� ��������� ��

%���������� � <�������(��� ��� � ������������ ������������ �0��� ����� ���� �

C����������������������� �#C?� $�

.����������������������� �� ���� ��������� �

I-���� ��(��� �#-?($� 3����������������������������� ��� ��������� ����������� �

?+���� !������������ ����

I�����������(���� C���������� ��� ���� ����� ����������������� ����������� �

9:���������������0������������������������� ���1���#���������)����������������������������������������������������������;<��������������������������"�����������������������!�

0�������������� ��������+������ �� ���<C���������� �������������� �������������� ����������0����� ������������������� ��� ��������������� ���� �������������<C������������������ �������� �������� ����������������?+������ ��� �<C��������������������� � �������������������(����������(�������� ��

)()()( 23 gOgOUVgO +→+ �

�0�������������� ����������������� ���������� � ���������� ���������+������� ����������� �������������� ������������ ���� ���� �������� ������������������� �������������0�������� ��������������������������� ��������������� ��?+����� ��������������������� ������������������������������(������ ���������� ��������� ��������-����������(����� �������� �����-?�����������+����(�������� ����� ��������+������ ���������������(��������������������+���&�

)()()(2 gOgNOgNO UV +→ �

)()()( 32 gOgOgO →+ �

��#����������������������������������������&����������!�

Coordinate bond: covalent bond in which both of the shared electrons come from the one atom����������������������� ������������������������������������� �������������������� �������������������� ������� ������ ��������������������0���������� ���� ��� �������������������������� ������������������������������������������������������������������� ������������������ ���������������� �5� ���� ���������������������� �������������������� �����#��������$��

��������������� �������� ���� � ������=������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

�#��������������������������������������&������������������.�"�������������������������!�

������������������������&�

�����������������+���&�

���������������������������������� ����������������(������+���������������������������������������������������������������������!�

Structure of oxygen molecule and ozone&�?(�������� � ���������������(�������� �*�������������������������������������������� ��+������� � ����8��(�������� �*��������������������� �����������������������������5��������(�������� ������������������������ ����������� ���������������(������������� ��������������������������������������(�����������

!������!������!������!���������� ?(�����#??(�����#??(�����#??(�����#?5555$$$$���� ?+���#??+���#??+���#??+���#?8888$$$$����

>������������� ;�@8���������������+���� ��������� ���������� ������������������������������ ��������� � ������ ��� ��������� ��?(������� ���� ��������������� ������������� ��� ��� ��������� �

;������������� ������ ������������ ������� ���������� ����������������������������������������������!������������� ������������������������ ��?+������ ���� ���������������� ������������������ ��� ��������� ������(�����

?�����&��� 4��� ������� ������������ ���������(��� ����������� ������(���+���������?(������ � �������<C������ ��������� ��� �����������������

����������������������(����� ������������������������?�� ��� ���� ����������C���� ������(���+���������?+����� ��� �������������� ��������<C����������������� � ���?5����� �� ������ ������������������������ �����+�������������������� �������

������� � &�������� �3�'���&�����������1����&�����������

� &�!���������3�'���&�����������1����&�����;������

#������ 1���������� ����������� )������9���� ���� �������������������� �������(������������� � ��������� �������(�������� ���������������������������� �����

��������

��������� 1��������� ������� ��� �������������� ������������(����� �������� ����������������������������!������������� ������� ������ �����������������������������

��������� �

Model answer: “Compare the physical properties of oxygen and ozone” ?(������ ��� ������������� ���������� ��� �� ���������� ���������������������������������;�F8����?+����� ������ ������������������ ������������������������� ���9���� ���� ����������������������������������;;����� �������������������������������������������������� ������������� ����������������!�

2���������������(��������������� � �������������������<C������� ������������������� �����������3��� �����������&�

��

��������������� �������� ���� � �������@������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

��� ������������(�������� �����5����������������� ���������������������������� ���������������������� ���������������������������������� ���������������(����������+�������������������������� ��������(������������������������ ���

�������������������������������������������0�A��1�����������������������������!�

CFCs: Haloalkanes in which all hydrogen atoms are replaced by fluoro- and chloro- functional groups Halons: Haloalkanes in which all hydrogen atoms are replaced by bromo-, chloro- and fluoro-functional groups ������������������� � #�6� $�������� ��� ��� ������ ������� � �� ��� ��� ���� ����� ���������� �� �������������� �� ���� ��� ��������� �� ���� � ���� ��� ��� ���������� �� 2���� �������� � ��� �� ���������� ������ ������ ���������������� ��������������� �������������������������+���������������� ��� ���������%���� ������������������������������������(����� ����� � �� ��%���� ���� ��������������������+���� ������ �����6� ��%���� ��������������� ������� ������� ����������+��������� �������� �����6� ��0������5:>�����+������ �������� ��������� � In summary: ?����� �����6� &�

• ���������� �� ����� �����+�� �������� ���������������� �• ���� ������������ � ����� ��� ������������ ���� ����• 1���� � ����� ������������������������������ ���������������������• !�� ���������������� ����� ������������� ������������ ���������� ����

�?����� ��������� &�

• 6�����(����� ����� � �� ������������������������ ������������������0� �������������������������������1����-�����������������������������������!�

1�� ������������������ �����

• < �������(� ����������������������#������������������������������$�����• 0���������������������������� ���� ������ �����������������������������• -��������������������������������������������������������������������������������� ��������������� ������������������������������������

�#�������������������������������"����������������A�������������������������&����������������������������&�������������������!�

Problems associated with the use of CFCs: • �6� ������������ �������������������� ���� ����������������� ���������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������� ��������� ��� ����������������������� ��������<C���� ������ ����������������������������������������� �������������������+������� ��������������

FCClClFCCl UV23 +→ �

23 OClOOCl +→+ �

ClOOClO +→+ 2 ����

• ������ ���������������� ����� �������������������������������� �������+������������ ���������� ������������� ������ �����������������6�������������������������� ���������������+���������������

• ������ �����������+���������� � ��+�������������������������� ������������������J�+��������7����� ������ ���������<C���� ������������������������ ������������������������������������� ���������� ������

Effectiveness of steps taken to alleviate these problems: 2��������+����������� ��� �����������F@9������������������+���������������������������� �������������������������� ������������������ ���������0���F@E�����<-����������� ���� ������������������������������������������� ��� ���� ��� ������������ ������������ �� ���� ��������FF5��������� ��&�

��������������� �������� ���� � ��������������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

• 1���� ��������� ���������������FFD�• ��� ��������������������6� �����FF= • !�� �����%�6� ����������5� �������

Alternative sources:�%�6� �#����������������������� $������������ �����������������6� �������;%����� ������ � �������������������������������� ����������� ����������������������� ��� ���+������ ���������������� �������� ������6� ���������� ��+������ ���������������� � ���� �����������0��� ������������������� ��� ������������ �� �������%6� �#����������������� $����������������� ���� ���������������0��� �����+������ ��������������� �����������������;������� ��������������� ��0�� �������(��� ��������6� ������� ���������������� ������ ���������� ������������������������+�������������

Conclusion:�0����������9:;�::����� ���������������������������������+���������������� �������� ������� ��������������������6� ����������� ������������������������������������������ ��������� ������� ������� ����������������� ������������������� ����� �����6����� ��� ��) �������������� ��� �����6� ������������� ��������������������������6� �������������������� ������� ����������� ��� �����������+������ ������������������ ��� ����

�2�����������������������&�����������������������������������������������)����������������������������������������������&�������� ��������"������������������"�����������!�

Changes observed: �6�;�5������������ �������� ������::���� ��������������������������������������� ���� ������������F=: �����������FE9������F@E������������� ������������������������� �����5::���� ���������������������������������D::���� ��������������������������������������������������� ��� ������������ �����������������5���8����1����� ���������������������������������6� �������������� ������+������ ������������?������� ���� ������������� �������������������� ��������� ���������������� � �����+���������������������� ��������6� ������ ��� ���������������� ���������������(���������������������������������������

��������������������������������������������������"����������*��������������"�����������������&��&�����A#�������)���������������������������&�������)�����������������������!�

FCClClFCCl UV23 +→ �

23 OClOOCl +→+ �

ClOOClO +→+ 2 ��������������������������������������������������������������������&�����������������������������A��������&������������������&�����������������������������������������A��!�

�6� ������������������������������������������������� � ����� ������������������������ �%�6� ���������������������� �%6� ����� ������������ ������������� ���� ����������� ��������������������������� ����%�6� �������������������+��������������������������6� � ����������������������� �%�6� ������������?%������������� ����������� �������)������� ���� ���������� ����%�6� �������������� ��� ��������������������������� ���������������� �����������%6� �����+�����+��������������������� ���������������������������� ���������������������������%6� �������%�6� ������� ���������������� ���������?%������������� ��0�� �������(��� ��������6� ������� ���������������� ������ ���������� ������������������������+������������

����

9��%������������� ������� ����������� ������������������������������������ � ������������� �������������������� ���������������������� ��������������� � �

��������������� �������� ���� � �������(������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

�������������"�����*�������������������������������������4�'�����������������������������B�'�������������&���������B�'���������B�'���������B�'�������B�'�������&���� ��������������������� ����������!�

����'���������������������������������������������������������������������� ��������� ��� Concentrations of common ions: ������������������������������� ���������� ����� �-�K����5K��LK������6�8K���������������������� ������������ ������� ����� �������������������������������������� � ����� ���;��%�?8;�����1?D5;������������������������� �������������������� � ������������������ � �#������$�� �������������� � ��������� ��������������'������ �������������������� ���������� �����Total dissolved solids: ������ ����� ���� ����������� ����������� ������������ �� �������������������� ��������������� ���������� ���� ����� ���� ����������� ����� ���� ����������� �������������������������� ����������������������������� �������������������������������� ���� ��#1������$�?���������������������������� �� �������� ������������� ����� ���� ��������� ����� ��������������������������������� ����� �� ��������������������������������������Hardness: ����������� �� ������ ���������������������������������������������� ������� ����������(��� ���� ��'������������������ ��������?8����������� ��������������������� ������� ����������� �����������������������������������������������������������������#./�)$������������������ �� ����./�)����� � �����������(� ���������������������� ������� �����Turbidity: ���������� ������� ����������������������������� � �����������������������������������5�� ��������������� ����������������������������0����������� ������ ��������������������� ���������� ����� ������ �������������������������������� ���������������������������� ���������������������������������� � ������� ���� ������������������'���������������������� ������������������������ �������� ������ ������������������� � ���������� � ������� ���� ����������� ������� ����������������������������Acidity: ����������������������� ���� �����������%� �����������%����������� ��������� ������� ��������� ������������ �����������%����� ��Dissolved oxygen: /� ������(���������������������������������(������� ���������������� ����������(��������������������� ���� � �����'��������� ��/� ������(������ � �� ����������������������� ������������������ � ��������������������������� � ��������������������������������� ������(������ �����(������������������������'���������/� ������(����������������������������2�������������������� ��������������� ��)������������������������� ������(������ ����� ��������(����������������������� ��������������(����� �� ���������������Biochemical oxygen demand (BOD): �?/�� ��������������� ������(���������������������� � ���������� ������������������������������%�����?/����� ������������� ��������������������

��������������� �������� ���� � �������+������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

�����?/�� ������������������������ ������������������5���� ��?��������� ����/?�������������� ��������������������������#�3$�������� �������������������� ������� �����������������������������9���� ���5:?���������� ������/?�� �������� ������������������������/?����������� ����� �� �����?/��

darkindaysafterinitial DODOBOD5

−=

���������������������������������������������������������������������������������������������������"���������������&��������������!�

���������������������� �������� �������� ���������� ��������������������� ����� ������� ��������&�

• ����������� ���� ���������� ����� ������������ ���� ����������� ����� �������������������• )���������'����������� � �����(���������� ��������������• !���������������������������������������4���������� � ���������� ������� � ����� �

�� ���� 2CO ��+Na � −Cl � −2

4SO ��2������������ ������� ����������� ���� �������� ���� �����

����� ��������� �������� ���� ������������������� �

• )������������������������������������������������������� ������������� ������������������� � ����� ������������6���������� �������� � ����

• )������������������ �#��������������$� ����� ����� ����������� �� ������������������������������������� �������� �

• /� ������ ������ �� ������ ���������� ��� ��������� ���������� ������� �������

�#������������������������������&�����������������������������������������)�������"�������������!�

Methods used to sanitise mass water supplies: �� 1��������&1��������&1��������&1��������&����������������������� ���� ��� ������� ������� ������� ��������������������������� ���5� )������)������)������)������&����� �������������� ����� �������������������������� ������(��������� � ���������� �����������(���+����������� ��� ������� �� ��(��� ���������������������

8� 6����������&6����������&6����������&6����������&���� � �������� ������������������������������������ ���������� � ����� ������#000$������������������������� ������������� �������������������������������������� ���

D� 1����������&1����������&1����������&1����������&��������� ������������������� �������������������������������������� ��������9� 6�������&6�������&6�������&6�������&������������������ ��������� �� ������������������������� ������ ����������������������� � ����� �������

=� �����������&������������&������������&������������&������������������� ������� ����������������������� ������������������� � � ����� ����������

E� �%���*� ���&��%���*� ���&��%���*� ���&��%���*� ���&������������������� � ����� ��������� ������������������������������������'�������%������ ��������E���@�9�

@� 6����������&�6����������&�6����������&�6����������&�1�������������� ����������������������������������

) � ) � ) � ) � ��������������������� �� ������������� �� ������������� �� ������������� �� ����� ���� ���� ������ ������ &� ���� ���� ������ ������ &� ���� ���� ������ ������ &� ���� ���� ������ ������ & General statement: ������������� ���������������������� �������������������� �����'���������������� ��������������

Advantages:� 1�����7 � ��������� ���� ������������ ����� � ���� ���� �������� ��������� �� ������ ������ ��1������������������ ����������������������������� ���������������������������������(������� ����� ������� �� ���� � �� ��� ���� ��������� ����� � �� � ���������� ��� ������ ����� � ������������������ ������������������ ���6������������������������ ����� ;��������������������������� ��� �� ����� �������� ����

Disadvantages: %�������������� �����������������������������������������������������������FF@��������������� ��������������������;������ � � ����� ������ ������������� ��������������������� ������ � ����� ���� ��������� ���� ������������ ���� ��� ���'���� ���� �������� �������������� � ���) ����� ��������� ������ ������������������������������������������ ��������������������������� ������� ��� � ��� ����� ��� � ��� ��� �� �� �� �� ��� ����� ����� ���� � ���� ���������������������'������������ ������������������� ����������������������������������������������������� � �������������������������� ��������������� ����� ���

Judgment of value: ���� ���������������� ��� ����� ���� � ���� ����� �� ��� ��������� � � ��� �� � ���������������������� ������ ������������������� ������������������������(��� ����

��������������� �������� ���� � �������5������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

��#������������������������������������������������������������������������ ��������"������������������������"����!�

General statement:������ �������������������� ������ ����������� ���� ������������������� ���������������� � ������������������������������������������������������ ����

Composition: )����������������� ��������������� ������������������������ ���������� ���������������������������� �+���������������� ��� ��������������������������������������������������������������������������������������� ���'���������� ����������������� ������������� ���������� ������������������������������������ ���������� ������� ������������

�Function: 0�������������������� �������� ����� ��������� ������������������������� ���������� ���������������������������������������������� ������������ �� ���� � ����� � ���� ������������������� �������;������ � �#�������$�������� � ������� �+��������������������� ������� �+�������������������� �������� ��������������������������������������� �+����� ����������������� ���������������������(��� �����������������)������������������������������ ��������� ����������������������������������� ���������� ��������������������5::�M����� ������������������::����8:�M������������� �+�����:�5���:�9�M����6��������������������������������� ����������� ������������������������������������������������������ ������������ �����3����������� ���� �������������� ���������������������������������������������������������� ���������������������������������������� ������� ��������������������� �������� �������������������� ������������������ �����������������������������

��������������� �������� ���� � �������6������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

)������ ������������������ &�

• ����������������������� �������������� �������������� ��������� ��• ��������������������������������� ����������������� �������������� �+� �

• ���������'������������ ����'��� ��������������������������������• ������������ ������� ��������� ��������� ������� �������������� ����� �����������������5���9���� ����� �

• ��������������������#����;��� ���$�������� ����

/� �������&�

• 0�� �'������ ��������$�������������������������������������������������������������������������������������4�'�����������&��������������������"����B�'�����������������������������������"����"��!�

Heavy metal test:�%�������� � ����� ������������������������������������� ���� ������������������������ ����� ������������������� �� ����������������1�����������'�� ����������������� ����������������� �������������������������������� ������������� ����������������� ������������������������������ ��������������-�51� ���������������������� ���������������0������������������ �������������������������������������� �������� ������ ������&�!�5K��)�K����5K��%�5K��) 8K����5K�#!)�%)�$���0��������� ���������������������������� ���������� ����������������������������-�51� ��������0�������� ������������������������������������������������� �������� ��&���5K��)�8K��-�5K��6�8K����5K��N�5K�#�)-6�N$����� ������'��������� �������������������������� �������������������������������������������� �'�����������))1�� �� ������Eutrophication of waterways: .������������� ���������� ������������������������������������������ ����������(�� �������������������������������������� ����*����(������������������������ ������������������������(�������������������� ���� ������������������������������������������� � ����������������������� �� ���������� �������� ������������������!�� ���� �������������� ��������� ���(�� ����������������������� ����������������(����������������������������� ���������� ������ ������ ������(��������������� � ����� ������ �������� ���� ����� ���������� �������� ��������������������������������� ��� ����� ������������ ��������2���� ����� ��������� � ���������� ����������������������������������������� ���� ������ ���������������������������������� ���� �������������������������0������������������������ ������������������ � �������������� ��������� ���������������� ���������������� ���� ������������� ������� ������������������������������ ������������ ������������� ������ ��������������������������$����������������������������������������������������������������������"��"����������������������4�'��������������B�'���������������������������������������������������B�'����������������&�����������������������&����������������������������B�'���������������������������������������������"����B�'���������������&����������"�����������������������������������������������������&���!�

Catchment area:�1�����7 ������ ������������� ���������������������������� � �� &��

• 2����������• <�����-������• 2��������• 1����������• ������������ �

��������������� �������� ���� � ��������������������������������� �� ����� ��������������������������������������������������������������

����������������� ������������ ����������� ���������������������������� ���� �������������� ���������������� ���� � �����

2����������� ��������=:����� ����1���������������������������2����������4�����0�� ����������������7 ������ ����� ��� ��������� �������������������� �F�:::� '������� ����������� �����������!�� �������������������������������������������� Possible sources of contamination:�1����� �����������������������&��

• ������������������� ������ ���������� �� ����� ������ ������������� �������• 6�������� � ��������������������� ������������������� �• 6����� ��������� ��������������• ������������������

Chemical tests used to determine contaminants: ���� �������������� ���� ����������������� �� �� ���������������� ��������������-�51� ���������������������� ���������������# ���������� �����$�))1�� �� ��������������'���������������������� ����� ������ ������������� ������������� ������������ �������� ��������������������������������������� ������� ��)� ��������� �������� ������������������������������������������5;5D����� ��������������������������������������� �� ���������������� Physical and chemical processes used to purify water: 1��������������������8��Chemical additives in the water: ���������� ������������� �������������� � &��;5�������������������������� � �6��������� �����������#�����$��� ���������������������������������������������������������������

��