作业帮水的基本理化性质
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 23:36:43
水的基本理化性质
水的基本理化性质
水的基本理化性质
一、水的物理性质
1.水是无色、无臭、无味液体,在浅薄时是清澈透明,深厚时呈蓝绿色
2.在1 atm时,水的凝固点(f.p.)为,沸点(b.p.)为100℃.
水在0℃的凝固热为5.99 kJ/mole(或80 cal/g)
水在100℃的汽化热为40.6 kJ/mole(或540 cal/g)
由於水分子间具有氢键,故沸点高、莫耳汽化热大,蒸气压小
(1)沸点：液体的饱和蒸气压等於液面上大气压之温度,此时液体各点均呈剧烈汽化现象,且液气相可共存若液面上为1 atm(76 mmHg)时,则该沸点称为「正常沸点」,水的正常沸点为100℃
(2)若液面的气压加大,则液体需更高的蒸气压才可沸腾；而更高的温度使得更高的蒸气压,故液体的沸点会上升.
液面上蒸气压愈大,液体的沸点会愈高
例：压力锅,压力锅内水面造成6atm而使水的沸点升至105℃以上,如此高温的水煮起东西会比平常更快
(3)反之,若液面上气压变小,则液面的沸点将会下降
3.水在4℃(精确值为3.98℃)时的体积最小、密度最大,D = 1g/mL
(1)三相点：在真空容器中,纯质的液相、固相、气相以平衡状态同时存在的温度与压力称之.
(2)临界点（critical point）之温度为临界温度,压力为临界压力.
1. 临界温度：加压力使气体液化之最高温度称为临界温度.如水之临界温度为374℃,若温度高於374℃,则不可能加压使水蒸气液化
2. 临界压力：在临界温度时,加压力使气体液化的最小压力称之.临界压力等於该液体在临界温度之饱和蒸气压.
二、水的化性
1.水是最常见的溶剂
(1)一般而言活性小的金属和非极性分子物质在水中的溶解度较小.但分子量小、极性大且能与水分子产生氢键的分子物质,如氨(NH3)、甲醇 (CH3OH)、蔗糖(C12H22O11)皆易溶於水中
如：2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
(2)水是电解质的优良溶剂因为水是极性分子,可与电解质的阴阳离子水合,隔离阳离子与阴离子间之吸引力,而使电解质溶於水中
参阅课本p.67,Fig 4-1
2.水分子中氢与氧都有同位素存在
(1)氢的同位素有三种
氢(或H)：占天然存在的氢之99.98％
氘(或D)：占天然存在的氢之0.04％
氚(或T)：具有放射性
(2)氧的同位素有三种
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)纯化的水可视为1H216O.
自然界水中含有极少量的氧化氘(D2O),可有水电解后的残液分馏而得
∵在电解水时,由於H2O较轻,比D2O更易移动到电极分解,故电解后留下的液体中含D2O的比率较电解前多
氧化氘俗称重水(heavy water),广用於核子反应器,作为中子的减速器
3.常见与水有关的化学反应
(1)水与全部的碱金属及碱土族的钙、锶、钡等均可反应产生氢氧化物及氢气
如 Ca(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(aq)+H2(g)
(2)水和许多金属氧化物反应会生成碱
K2O(s)+H2O(l)→2KOH(aq)
CaO(s)+H2O(l)→Ca(OH)2(aq)
(3)水和许多非金属氧化物反应会生成酸
SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(aq)
CO2(g)+H2O(l)→H2CO3(aq)