Propriétés de l'eau et faits à connaître

L'eau est la molécule la plus abondante à la surface de la Terre et l'une des molécules les plus importantes à étudier en chimie. Les faits de la chimie de l'eau révèlent pourquoi c'est une molécule si incroyable.

Qu'est-ce que l'eau?

L'eau est un composé chimique. Chaque molécule d'eau, H₂O ou HOH, se compose de deux atomes d'hydrogène liés à un atome d'oxygène.

Propriétés de l'eau

Il existe plusieurs propriétés importantes de l'eau qui la distinguent des autres molécules et en font le composé clé pour la vie:

• La cohésion est une propriété clé de l'eau. En raison de la polarité des molécules, les molécules d'eau sont attirées les unes vers les autres. Des liaisons hydrogène se forment entre les molécules voisines. En raison de sa cohésion, l'eau reste un liquide à des températures normales plutôt que de se vaporiser en gaz. La cohésion conduit également à une tension superficielle élevée. Un exemple de la tension superficielle est vu par le perlage de l'eau sur les surfaces et par la capacité des insectes à marcher sur l'eau liquide sans couler.
• L'adhésion est une autre propriété de l'eau. L'adhésivité est une mesure de la capacité de l'eau à attirer d'autres types de molécules. L'eau adhère aux molécules capables de former des liaisons hydrogène avec elle. L'adhésion et la cohésion conduisent à une action capillaire, qui se voit lorsque l'eau monte dans un tube de verre étroit ou dans les tiges des plantes.
• La chaleur spécifique élevée et la chaleur de vaporisation élevée signifient que beaucoup d'énergie est nécessaire pour rompre les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau. Pour cette raison, l'eau résiste aux changements de température extrêmes. Ceci est important pour la météo et pour la survie des espèces. La chaleur élevée de vaporisation signifie que l'évaporation de l'eau a un effet de refroidissement significatif. De nombreux animaux utilisent la transpiration pour rester au frais, profitant de cet effet.
• L'eau est une molécule polaire. Chaque molécule est courbée, avec l'oxygène chargé négativement d'un côté et la paire de molécules d'hydrogène chargées positivement de l'autre côté de la molécule.
• L'eau est le seul composé commun qui existe en phase solide, liquide et gazeuse dans des conditions normales et naturelles.
• L'eau est amphotère, ce qui signifie qu'elle peut agir à la fois comme acide et comme base. L'auto-ionisation de l'eau produit H⁺ et OH^- des ions.
• La glace est moins dense que l'eau liquide. Pour la plupart des matériaux, la phase solide est plus dense que la phase liquide. Les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau sont responsables de la plus faible densité de glace. Une conséquence importante est que les lacs et les rivières gèlent de haut en bas, avec de la glace flottant sur l'eau.
• L'eau liquide pure à température ambiante est inodore, insipide et presque incolore. L'eau a une légère couleur bleue, qui devient plus apparente dans de grands volumes d'eau.
• L'eau a la deuxième enthalpie spécifique de fusion la plus élevée de toutes les substances (après l'ammoniac). L'enthalpie spécifique de fusion de l'eau est de 333,55 kJ · kg − 1 à 0 ° C.
• L'eau a la deuxième capacité thermique spécifique la plus élevée de toutes les substances connues. L'ammoniac a la chaleur spécifique la plus élevée. L'eau a également une chaleur de vaporisation élevée (40,65 kJ · mol − 1). La chaleur spécifique élevée et la chaleur de vaporisation résultent du haut degré de liaison hydrogène entre les molécules d'eau. L'une des conséquences de cela est que l'eau n'est pas sujette à des fluctuations rapides de température. Sur Terre, cela aide à prévenir les changements climatiques dramatiques.
• L'eau peut être appelée le solvant universel car elle est capable de dissoudre de nombreuses substances différentes.

Faits intéressants sur l'eau

• D'autres noms pour l'eau sont le monoxyde de dihydrogène, l'oxydane, l'acide hydroxylique et l'hydroxyde d'hydrogène.
• La formule moléculaire de l'eau est H₂O
• Masse molaire: 18,01528 (33) g / mol
• Densité: 1000 kg / m³, liquide (4 ° C) ou 917 kg / m³, solide
• Point de fusion: 0 ° C, 32 ° F (273,15 K)
• Point d'ébullition: 100 ° C, 212 ° F (373,15 K)
• Acidité (pKa): 15,74
• Basicité (pKb): 15,74
• Indice de réfraction: (nD) 1,3330
• Viscosité: 0,001 Pa s à 20 ° C
• Structure cristalline: hexagonale
• Forme moléculaire: courbé