Fizyczne i chemiczne właściwości wody: ogólniki i ciekawostki
Woda jest niezbędna do życia! Zajmuje 70% powierzchni planety, jest prostą cząsteczką o złożonych właściwościach. Jedna z nielicznych substancji występujących w przyrodzie we wszystkich trzech formach: gazowej, ciekłej i stałej. Jakie są jego właściwości i ciekawostki? Ponieważ woda jest bardzo ciekawym związkiem pod wieloma względami fizycznymi i chemicznymi ...
Ogólne właściwości
W przeciwieństwie do większości płynów:
- woda rozszerza się w miarę krzepnięcia,
- kurczy się podczas stapiania,
- swoją maksymalną gęstość osiąga w 4 ° C,
- jego lepkość spada po ściśnięciu,
- posiada unikalne właściwości elektryczne i termiczne,
- gromadzi nienaturalnie dużą ilość ciepła,
- jego temperatura wrzenia jest znacznie wyższa niż oczekiwano.
Pod koniec XVIII wieku Lavoisier i Cavendish osobno odkryli, że woda składa się z:
- powietrze palne (wodór) i
- niezbędne powietrze (tlen)
W rzeczywistości woda składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu.
Symbol H2O: tlenek wodoru.
Masa atomowa lub cząsteczkowa
Woda składa się z jednego atomu tlenu i dwóch atomów wodoru.
Tlen: 16 gramów.
Wodór: 2 * 1 gram.
Masa molowa wody: 18 gramów.
Wiązania kowalencyjne
Każdy atom tlenu jest połączony z dwoma atomami wodoru wiązaniami chemicznymi. Osobliwość wody: każdy atom tlenu ma szczególne powiązania z atomami wodoru sąsiednich cząsteczek zwane wiązaniami wodorowymi:
- te połączenia są nawiązywane i przerywane miliardy razy na sekundę,
- odpowiadają za tworzenie sieci sześciokątów,
- rezultatem jest rodzaj kryształowego układu, a nie chaotyczna anarchia, jak większość płynów,
- to wyjaśnia, dlaczego woda jest nienormalnie stabilna.
Ciekawostki wodne
1) Lód unosi się na wodzie: gęstość lodu jest o 8% mniejsza niż gęstość wody w stanie ciekłym.
Oznacza to, że 8% masy kostki lodu znajduje się nad powierzchnią lub większy widok: 8% masy gór lodowych znajduje się na powierzchni.
2) Przejście woda-lód odbywa się z rozszerzaniem: jeśli woda zajmuje ograniczoną objętość, pojemnik jest poddawany kolosalnemu ciśnieniu (ponad 2000 barów).
Prawie wszystkie płyny mają odwrotną właściwość: kurczą się po zestaleniu.
3) Sześcioramienne gwiazdy: Płatki śniegu mają kształt sześcioramiennych gwiazd. Cząsteczki wody organizują się w sieci heksagonalne. Istnieje 6 odmian lodów (patrz kolejne artykuły).
Woda referencyjna w naszych fizycznych jednostkach miary
Temperatura: z definicji w stopniach Celsjusza, przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym.
Temperatura topnienia: 0 ° C
Temperatura wrzenia: 100 ° C
Z definicji kaloria to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury wody z 14,5 do 15,5 ° C na 1 gram wody destylowanej.