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水的性質(zhì)

銅臭 / 2022-07-02

水是無色、無味、無嗅的液體。在760毫米汞柱的大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100C，水的冰點(diǎn)是0C,在液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)中，水的比熱最大，水的密度在3.98C時(shí)最大(1克/毫升)。水的這些特性可以用水分子的結(jié)構(gòu)來解釋。在水分子中，兩個(gè) 氫原子與氧是不對稱的，鍵角為104°40’(圖4-1) 由于0-H鍵具有強(qiáng)極性，因此水分子是強(qiáng)極性分子。又由于水分子中的氫符合生成氫鍵的條件，即氫與電負(fù)性較大的原子氧成鍵后，氫原子上有多余的作用力，可以吸引另一個(gè)水分子中電負(fù)性大的原子，生成分子間的鍵。這種分子間因氫原子而引起的鍵就叫做氫鍵。

氫鍵的鍵能一般在數(shù)千卡/摩爾。由于水分子間有氫鍵，使分子間產(chǎn)生較強(qiáng)的結(jié)合力，由簡單的分子H?O結(jié)合成較復(fù)雜的分子(H?O)?，但又不引起水的化學(xué)性質(zhì)改變的現(xiàn)象叫水分子的締合(圖4-2)。

水在液態(tài)時(shí)是締合的，在3. 98°C時(shí)以(H?O),存在，故密度最大。氣態(tài)時(shí)水以單分子存在，使水汽化還要克服氫鍵力，因此水的沸點(diǎn)比分子量相近而分子間沒有氫鍵的化合物的沸點(diǎn)高。同樣原因，使水的溫度升高也要消耗能量使締合的分子破壞，因而水的比熱大。溫度較高的水洗物品易洗干凈也是由于水中締合的分子受到破壞，容易把臟物洗下來。

水只有微弱的導(dǎo)電性，水按下式發(fā)生自偶電離。

H?O+H?O⇔H?O?+OH?

可簡寫成 H?O⇔H?+OH?

精確實(shí)驗(yàn)測得25°C純水中的離子濃度是：

（H?）=1.0×10??M

(OH?)=1.0×10??M

水的電離度隨溫度升高而增大。

25°C時(shí)，純水的理論電導(dǎo)率為5.5× 10??西/厘米(s/cm) 換算成電阻率是18.2x10?歐姆·厘米(Ω.cm) (注:電導(dǎo)的單位西門子相當(dāng)于來制的1/歐姆或姆歐)如果水中有了電解質(zhì)，它的電導(dǎo)率將增加。測定水的電導(dǎo)率可以反映水中存在電解質(zhì)的多少。但是要注意此法測不出非導(dǎo)電物質(zhì)的污染。當(dāng)純水接觸空氣以后，空氣中的二氧化碳落于水，使其電導(dǎo)率增加，可達(dá)1x10?西/厘米，二氧化碳易用加熱法除去，不影響使用。

水是很容易起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，它能和許多金屬氧化物及非金屬氧化物化合，和最活潑的金屬(如鈉等)反應(yīng)放出氫，水也參與很多化學(xué)反應(yīng)。

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