1.水是無色、無臭、無味液體,在淺薄時是清澈透明,深厚時呈藍綠色
2.在1 atm時,水的凝固點(f.p.)為,沸點(b.p.)為100℃。
水在0℃的凝固熱為5.99 kJ/mole(或80 cal/g)
水在100℃的汽化熱為40.6 kJ/mole(或540 cal/g)
由於水分子間具有氫鍵,故沸點高、莫耳汽化熱大,蒸氣壓小
(1)沸點:液體的飽和蒸氣壓等於液面上大氣壓之溫度,此時液體各點均呈劇烈汽化現象,且液氣相可***存若液面上為1 atm(76 mmHg)時,則該沸點稱為「正常沸點」,水的正常沸點為100℃
(2)若液面的氣壓加大,則液體需更高的蒸氣壓才可沸騰;而更高的溫度使得更高的蒸氣壓,故液體的沸點會上升。
液面上蒸氣壓愈大,液體的沸點會愈高
例:壓力鍋,壓力鍋內水面造成6atm而使水的沸點升至105℃以上,如此高溫的水煮起東西會比平常更快
(3)反之,若液面上氣壓變小,則液面的沸點將會下降
3.水在4℃(精確值為3.98℃)時的體積最小、密度最大,D = 1g/mL
(1)三相點:在真空容器中,純質的液相、固相、氣相以平衡狀態同時存在的溫度與壓力稱之。
(2)臨界點(critical point)之溫度為臨界溫度,壓力為臨界壓力。
1. 臨界溫度:加壓力使氣體液化之最高溫度稱為臨界溫度。如水之臨界溫度為374℃,若溫度高於374℃,則不可能加壓使水蒸氣液化
2. 臨界壓力:在臨界溫度時,加壓力使氣體液化的最小壓力稱之。臨界壓力等於該液體在臨界溫度之飽和蒸氣壓。
二、水的化性
1.水是最常見的溶劑
(1)壹般而言活性小的金屬和非極性分子物質在水中的溶解度較小。但分子量小、極性大且能與水分子產生氫鍵的分子物質,如氨(NH3)、甲醇 (CH3OH)、蔗糖(C12H22O11)皆易溶於水中
如:2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
(2)水是電解質的優良溶劑因為水是極性分子,可與電解質的陰陽離子水合,隔離陽離子與陰離子間之吸引力,而使電解質溶於水中
參閱課本p.67,Fig 4-1
2.水分子中氫與氧都有同位素存在
(1)氫的同位素有三種
氫(或H):占天然存在的氫之99.98%
氘(或D):占天然存在的氫之0.04%
氚(或T):具有放射性
(2)氧的同位素有三種
氧-16():占天然存在氧的99.76%
氧-17():占天然存在氧的0.04%
氧-18():占天然存在氧的0.20%
(3)純化的水可視為1H216O。
自然界水中含有極少量的氧化氘(D2O),可有水電解後的殘液分餾而得
∵在電解水時,由於H2O較輕,比D2O更易移動到電極分解,故電解後留下的液體中含D2O的比率較電解前多
氧化氘俗稱重水(heavy water),廣用於核子反應器,作為中子的減速器
3.常見與水有關的化學反應
(1)水與全部的堿金屬及堿土族的鈣、鍶、鋇等均可反應產生氫氧化物及氫氣
如 Ca(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(aq)+H2(g)
(2)水和許多金屬氧化物反應會生成堿
K2O(s)+H2O(l)→2KOH(aq)
CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(aq)
(3)水和許多非金屬氧化物反應會生成酸
SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(aq)
CO2(g)+H2O(l)→H2CO3(aq)
回答者:mythad - 助理 三級 9-27 12:03
水的基本物理化學性質
1、水的形態、冰點、沸點:
純凈的水是無色、無味、無臭的透明液體。水在1個大氣壓時(105Pa),溫度在0℃以下為固體,0℃為水的冰點。從0℃-100℃之間為液體(通常情況下水呈液態),100℃以上為氣體(氣態水),100℃為水的沸點。
2、水的比熱:
把單位質量的水升高1℃所吸收的熱量,叫做水的比熱容,簡稱比熱,水的比熱為4.2x103[焦/克.℃)]。
3、水的汽化熱:
在壹定溫度下單位質量的水完全變成同溫度的氣態水(水蒸氣)所需的熱量,叫做水的汽化熱。(水從液態轉變為氣態的過程叫做汽化,水表面的汽化現象叫做蒸發,蒸發在任何溫度下都能進行) 4、冰(固態水)的溶解熱:
單位質量的冰在熔點時(0℃)完全溶解為同溫度的水所需的熱量,叫做冰的溶解熱。
5、水的密度:
在壹個大氣壓下(105Pa),溫度為4℃時,水的密度為最大(1g/cm3),當溫度低於或高於4℃時,其密度均小於1g/cm3。
6、水的壓強:
水對容器底部和側壁都有壓強(單位面積上受的壓力叫做壓強)。水內部向各個方向都有壓強;在同壹深度,水向各個方向的壓強相等;深度增加,水壓強增大;水的密度增大,水壓強也增大。
7、水的浮力:
水對物體向上和向下的壓力差就是水對物體的浮力。浮力總是豎直向上的。 8、水的硬度:
水的硬度是指水中含有的鈣、鎂、錳離子的數量(壹般以碳酸鈣來計算)。
硬度單位:mg/L(毫克/升),mmol/L(毫克當量/升),PPM(個/百萬),GPG(格令/加侖)
9、pH值:
pH值是指水的酸堿度,表示水中H+和OH-的含量比例(範圍為0-14)。
人體對pH值的反應非常敏感,身體內大部分物質的pH值為6.8,血液和細胞水的pH值為7.2-7.3。
10、固體溶解物含量(TDS):
TDS是指水中溶解的所有固體物的含量,單位為mg/L或PPM。TDS越低,表示水越純凈。
11、電導率(CND):
水的電導率(CND)是指通過水的電流除以水兩邊的電壓差,表示水溶液傳導電流的能力,其大小間接反應了水中溶解性鹽類的總量,也反映了水中礦物質的總量。
12、範德華引力:
對壹個水分子來說,它的正電荷中心偏在兩個氫原子的壹方,而負電荷中心偏在氧原子壹方,從而構成極性分子。當水分子相互接近時,異極間的引力大於距離較遠的同極間的斥力,這種分子間的相互吸引的靜電力稱為範德華引力。
13、水的表面張力:
水的表面存在著壹種力,使水的表面有收縮的趨勢,這種水表面的力叫做表面張力。
天然水有哪些特性
水在常溫下呈液態存在,具有壹般液體的***性。與其它液體相比,又有許多獨特的性質。
(1)水在0~4℃範圍內不是熱脹冷縮,而提冷脹熱縮,即溫度升高,體積縮小,密度增大。
(2)在所有的液體中,水的比熱容最大,為4.18焦耳/克度。因此水可作為優質的熱交換介質,用於冷卻、儲熱、傳熱等方面。
(3)常溫下(0~100℃),水可以出現固、液、氣三相變化,幫利用水的相熱轉換能量是很方便的。
(4)在液體中,除了汞(Hg)以外,水的表面能最大。
(5)水溶解及反應能力極強。許多物質不但在水中有很大的溶解度,而且有最大的電離度。
(6)水的導電性能是隨著水中含鹽量的增加而增大。