Physikalische und chemische Eigenschaften des Wassers


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Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wassers.

Die Eigenschaften des Wassers: allgemeine und Neugier
Wasser Eigenschaften: Isotope und molekulare Struktur

Geschichte

Das Wasser wurde von den Alten als eine der 4 Fundamentaldaten betrachtet: Die Welt bestand aus einer Mischung dieser wesentlichen Grundsätze 4 in unterschiedlichen Anteilen. Es war ein einfacher Körper bis zum achtzehnten Jahrhunderts. Dann entdeckte mehrere Chemiker, dass das Wasser war nicht ein einziger Körper durch die Synthese und Analyse durchführen. Fügen Sie die Vorstufen, die Priestley Wasser aus der Verbrennung von Wasserstoff erzeugt (1774), Watts (1783), die das Wasser vermutet, war kein einfacher Körper, Monge, der die realisierten Synthese unter der Wirkung eines elektrischen Funkens aus einer Mischung von Sauerstoff und Wasserstoff. Aber die entscheidende Synthese Erfahrung war, dass von Lavoisier und Laplace (1783), die Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff in einem unvergesslichen Erlebnis öffentlichen synthétisèrent. Die Zersetzung von Wasser kam später, nach der Entdeckung der elektrischen Batterie von Volta in 1800. Die Elektrolyse von Wasser erlaubt, die jeweilige Verhältnis von Sauerstoff und Wasserstoff zu messen, um schließlich in der chemischen Formel kommen bekannte H2O. Die erste Elektrolyse Praxis (und spektakuläre) wurde von 1800 in Paris von Robertson realisiert; die chemische Formel wurde durch die theoretische Arbeit von Dalton (1803) und Avogadro (1811) geklärt.

physikalischen Eigenschaften

L’eau a des propriétés physiques assez particulières par rapport aux autres liquides. Elle apparaît comme un liquide « structuré », et non désordonné comme les autres liquides, par le fait que ses constituants élémentaires sont associés.

Die Eigenschaften des Wassers werden als Referenz in der internationalen Standardisierung von digitalen Waagen, Temperatur, Dichte, Masse, Viskosität, spezifische Wärme verwendet. Die spezifische Wärme ist außerordentlich hoch (18 Mol Kalorien pro Grad), sie erklärt die hohe thermische Trägheit des Wassers und seine regulatorische Rolle bei der Temperatur der Erdoberfläche. Die Ozeane speichern eine große Menge an Wärme umverteilen durch Meeresströmungen; die Verdampfung des Wassers absorbiert Energie in die aquatische Umwelt und verringert die Temperatur, um die Kondensation der Dampftröpfchen in der Wolke zurückkehrt, die in die Atmosphäre aufzuheizen. Gewässer auf der Oberfläche des Globus sind echte Thermikfliegen für Klimazonen.

Die Dichte von Wasser verändert sich mit seiner Temperatur; es erhöht sich, wenn die Temperatur sinkt, aber die maximale Dichte ist 4 ° C (0,997 g / cm3) und nicht 0 °, wie man erwarten könnte. So frieren die Meere und Seen von der Oberfläche und nicht der Boden, wo dann durch das Phänomen der Schichtung akkumulieren, dichtere Wasser. Das Wasser im festen Zustand ist leichter als flüssiges Wasser (Dichte des Eises: 0,920 g / cm3).

Die Viskosität des Wassers hängt von seiner Isotopenzusammensetzung: das schwere Wasser ist 30% viskoser als normales Wasser. Die Viskosität nimmt zunächst mit der Druck dann danach zunimmt.

Die isotherme Kompressibilität von Wasser Koeffizient ist klein (4,9-10 5 pro bar) und eine erste Annäherung wir Wasser als inkompressibel betrachten können. Dennoch wirken sich die großen atmosphärischen Vertiefungen des Meeresspiegels während der Stürme steigen. Die Oberflächenspannung ist hoch das Wasser ist eine gute Benetzung (72 dyn / cm); sie durchdringt und dringt in die Zwischenräume und Poren des Gesteins sowie im Boden durch Kapillarwirkung. Diese Eigenschaft ist wichtig für die Speicherung von Wasser in Aquiferen Erosion der Felsen an der Oberfläche (unter der Wirkung des Einfrierens platzen: die Wasser-Eis-Pass entwickelt einen Druck von bis zu 207 000 kPa). Die hohe Oberflächenspannung erklärt auch die sphärische Form von Wassertropfen.

Der physikalische Zustand von Wasser hängt von der Temperatur und dem Druck. Die Flüssigkeits-Gas-Übergang ist üblicherweise 100 ° C bei Normaldruck, aber 72 ° C nur an der Spitze des Mount Everest (8 848 m). Die Schmelztemperatur des Eises nimmt mit Druck: unter der Wirkung eines Druck das Eis so flüssig wird, Skater auf einem dünnen Flüssigkeitsfilm von Wasser unter der Wirkung des Drucks des Kissens gebildet aus gleiten . Der Tripelpunkt des Wassers ist 0,01 ° C unter 6,1 mbar.



Das Wasser kann unter dem Schmelzpunkt von Eis flüssig bleiben: Die Kühlungsphänomen bis zu einer Temperatur von -40 C existieren kann ° Dies wird durch das Fehlen von Samen erläutert die feste Kristallisation zu initiieren. In der Natur ist der Keim durch ein gemeinsames Bakterium, Pseudomonas syringae vorhanden. Genetische Manipulation dieses Bakteriums kann entweder das Einfrieren von Obstbäumen verzögern, entweder das Gel zu beschleunigen, um es für Kunstschnee zu erleichtern.

Wasser ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel, das schließlich als Vehikel für die meisten Ionen auf die Oberfläche der Kugel dient.

chemische Eigenschaften

Wasser ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel, das eine sehr große Anzahl von Salzen löst, Gase, organische Moleküle. Die chemischen Reaktionen des Lebens stattfinden in einem wässrigen Medium; Organisationen sind in Wasser (mehr als 90%) sehr reich. Es ist seit langem ein neutrales Lösungsmittel wenig oder gar nicht beteiligt bei chemischen Reaktionen in Betracht gezogen worden. Eine Verdünnung mit Wasser insbesondere erlaubt, die Aktivität der Reaktanden zu verlangsamen. In der Tat ist Wasser eine sehr aggressive Chemikalie, die die Wände des Behälters angreifen können, die es enthält: in einem Glasfläschchen, Siliziumionen bewegen im Wasser. Reines Wasser aus regulatorischer Sicht bestehen kann, dh Wasser ohne bakterielle und chemische Verunreinigungen, aber praktisch kein chemischer Sicht, auch destilliertes Wasser enthält Spuren von Ionen oder organische Moleküle zu Rohrleitungen und Behälter entnommen.

Bei chemischen Reaktionen, Wasser wirkt in erster Linie durch die Dissoziation in Protonen H +, oft mit H2O assoziiert hydratisierte Protonen H3O +, OH- und Hydroxyl-Ionen zu bilden. Dies ist das Verhältnis zwischen diesen 2 Arten von Ionen, die den pH-Wert der Lösung (pH Logarithmus des Kehrwerts der molaren Konzentration von H +) bestimmt. Viele Metalle können Wasser zersetzen eine Freisetzung von Wasserstoff und eines Metallhydroxids zu erzeugen.

Die Auflösung der Ionen (Salze, Säuren, Basen), ist eine Folge des polaren Charakters des Wassers. Die Konzentrationen der Ionen eines Salzes gekennzeichnet das Löslichkeitsprodukt. Die Salze unterschiedliche Löslichkeit Produktwerte haben, die das Phänomen der fraktionierte Kristallisation während der Verdampfung einer Lösung saline.Dans Salzwiesen, Meerwasser zuerst abgeschieden Calciumcarbonat erklärt, Calciumsulfat, und dann Natriumchlorid und schließlich die sehr lösliche Salze, wie diejenigen von Kalium, Jodide und Bromide.

Eine wichtige Eigenschaft auf der Oberfläche der Erde ist die Auflösung der CO2, die eine schwache Säure, Kohlensäure, verantwortlich für die chemische Verwitterung viele Steine ​​erzeugt, insbesondere Kalkstein. Die Menge an gelöstem CO2 ist eine Funktion des Drucks und umgekehrt mit der Temperatur. Das Calciumcarbonat kann in Form von Säure gelöst und dann wieder ausgefällt carbonat entsprechend Änderungen in Temperatur und Druck, wie im Falle von Karst Netzwerken.

Quelle: http://www.u-picardie.fr/

Lesen Sie Eigenschaften von Wasser 3: Isotope und molekulare Struktur


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