Voda | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Geometrie molekuly vody a 3D reprezentace | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identifikace | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
N O CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ne o EC | 231-791-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ÚSMĚVY |
O , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
InChI |
InChI: InChI = 1 / H2O / h1H2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vzhled | průhledná kapalina. Modrá na okraji zmrzliny ( např. Ledovec) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chemické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hrubý vzorec |
H 2 O [izomery] |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molární hmotnost | 18,0153 ± 0,0004 g / mol H 11,19%, O 88,81%, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dipolární moment | 1,854 6 ± 0,004 0 D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molekulární průměr | 0,343 nm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fyzikální vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T. fúze | 0 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° vroucí | 100 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Parametr rozpustnosti δ | 47,9 MPa 1/2 ( 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Objemová hmotnost |
1 000 0 g cm −3 ( 3,98 ° C ) 0,997 05 g cm −3 ( 25 ° C ) rovnice:
rovnice:
rovnice:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tlak nasycených par |
6112 mbar (led, 0 ° C ) 12,4 mbar ( 10 ° C ) rovnice:
rovnice:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dynamická viskozita | 0,001 002 Pa s při 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kritický bod | 374,15 ° C , 22,12 MPa , 0,063 l mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Trojitý bod |
0,01 ° C ; 611,73 Pa |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tepelná vodivost | 565 mW K −1 m −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Povrchové napětí při 20 ° C | 0,072 8 N / m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrická vodivost | 5,5 × 10 −6 S m −1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termochemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 plyn | -241,83 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 kapalina | -285,10 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ fus H ° | 335 J · g -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ vap H ° |
40,65 kJ mol -1 ( 1 atm , 99,97 ° C ); 43,98 kJ mol −1 ( 1 atm , 25 ° C ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C str |
35,22 J mol -1 K 1 (plyn, 226,85 ° C ) 75,38 J mol -1 K -1 (kapalina, 24,85 ° C ) rovnice:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C v | 3 724 J g -1 K 1 (plyn) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re ionizační energie | 12,620 6 ± 0,002 0 eV (plyn) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalografie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystalový systém | šestihranný | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Parametry sítě |
a = 4,521 2 Á c = 7,366 6 Á |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Optické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Index lomu | 1,3325 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molekula vody , s vzorec H 2 O, je základní složkou čisté vody . To také obsahuje ionty vyplývající z autoprotolýza vody, v závislosti na rovnovážnou rovnicí : H 2 O= H + + OH - (nebo 2 H20= H 3 O + + OH - ). Čistá voda se v přírodě nenachází a musí být získávána fyzikálními procesy.
Tato molekula má díky polarizaci složité vlastnosti (viz část Dipolární povaha ).
Voda při okolním tlaku (asi jeden bar ) je nad 100 ° C plynná , pod 0 ° C pevná a mezi nimi kapalná . To je zásadní zvláštnost; další blízce příbuzné nebo příbuzné sloučeniny ( sirovodík , amoniak a methan ) jsou všechny plynné i při mnohem nižších teplotách.
Pevném stavu vody je led ; plynný stav je vodní pára .
Stav vody závisí na podmínkách tlaku P a teplotě T . Existuje jedinečná situace ( P , T ), ve které voda koexistuje ve třech formách pevná, kapalná a plynná; tato situace se nazývá „ trojný bod vody“, probíhá při teplotě 273,16 K ( 0,01 ° C ) a tlaku 611,2 Pa .
Tyto jednotky teploty ( stupně Celsia , Kelvina ) jsou definovány tím, že tento trojného bodu vody jako reference.
Rychlost zvuku ve vodě je 1500 m s -1 ve standardních podmínek teploty a tlaku .
Elektrické vodivosti čisté vody při teplotě 20 ° C, je velmi nízká: 5,5 x 10 -6 S m -1 . Čistá voda je proto považována za elektrický izolátor .
Hmotnost na litr vody při teplotě 4 ° C, byl první definice kilogram . Aproximací se za hustotu vody za normálních podmínek považuje hodnota 1000 kg m -3 , tuna na metr krychlový nebo jeden kilogram na litr ( 1 kg l -1 ).
Měrná tepelná kapacita vody je 4186 J kg -1 K -1 v standardních podmínek teploty a tlaku . Voda byla použita jako tepelný standard ve staré systémy jednotek: v kalorií (a frigorie ) kvantifikována teplo potřebné pro zvýšení teploty gramu vody o jeden stupeň Celsia: tj 4.185 J .
Voda je ve většině aplikací prakticky považována za nestlačitelnou tekutinu . Jeho koeficient stlačitelnosti je 4,5 × 10 −10 Pa −1
Teplota ( ° C ) |
Hustota hmoty ( g / cm 3 ) |
Kapacita tepelné hmoty ( J g -1 K -1 ) |
Viskozita ( µPa s ) |
Sytost tlakové páry (bar) |
Teplo z odpařování ( kJ / kg ) |
Tepelná vodivost ( W m -1 K 1 ) |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0,999 84 | 4,217 6 | 1793 | 0,006 11 | 2 500,5 | 0,569 |
10 | 0,999 70 | 4 192 1 | 1307 | 0,012 28 | 2467,9 | 0,587 |
20 | 0,998 21 | 4 181 8 | 1002 | 0,023 38 | 2 453,4 | 0,604 |
30 | 0,995 65 | 4,178 4 | 797,7 | 0,042 45 | 2429.6 | 0,618 |
40 | 0,992 22 | 4,178 5 | 653,2 | 0,073 82 | 2 405,9 | 0,632 |
50 | 0,988 03 | 4,180 6 | 547,0 | 0,123 46 | 2 309,9 | 0,643 |
60 | 0,983 20 | 4,184 3 | 466,5 | 0,199 36 | 2 357,7 | 0,654 |
70 | 0,977 78 | 4 189 5 | 404,0 | 0,311 81 | 2333,1 | 0,662 |
80 | 0,971 82 | 4 196 3 | 354,4 | 0,473 79 | 2 308,2 | 0,670 |
90 | 0,965 35 | 4,205 0 | 314,5 | 0,701 23 | 2282.7 | 0,676 |
100 | 0,958 40 | 4,215 9 | 281,8 | 1,013 25 | 2 256.6 | 0,681 |
Nadmořská výška (m) | Tlak ( atm ) | Teplota (° C) |
---|---|---|
0 | 1,00 | 100 |
4 809 ( Mont Blanc ) | 0,547 | 83,9 |
8 849 ( Everest ) | 0,311 | 70.2 |
19 200 | 0,063 | 36.8 |
Ve výšce asi 20 000 m se voda vaří při teplotě lidského těla. Jde tedy o neprůchodnou bariéru pro člověka bez přetlakového zařízení (oděv s částečným přetlakem, potápěčský oblek nebo přetlaková kabina).
Voda je běžně používaná termodynamická kapalina, účinná a ekonomická.
Fyzická velikost |
Komentář | Korelace |
---|---|---|
Hustota hmoty ρ |
Hustota vody klesá s teplotou a mírně se zvyšuje s tlakem. Lineární modelování poskytuje dobré výsledky, protože se nenachází v blízkosti saturace. | K potřísnění dolů box a Infobox |
Dynamická viskozita μ |
Dynamická viskozita vody se velmi liší v teplotním rozsahu 0 až 100 ° C (více než 6krát). Každý model nebo test musí brát tento jev v úvahu, stejně jako modely testované v Reynoldsově analogii . | K potřísnění dolů box |
Tepelná vodivost λ |
Tepelná vodivost vody se zvyšuje s teplotou až na přibližně 130 až 140 ° C a poté klesá. Zvyšuje se s tlakem. Mění se však jen málo a lineární interpolace v rozmezí teplot a tlaku kolem sto stupňů Celsia a pruhy poskytují správné výsledky. | K potřísnění dolů box |
Tepelná kapacita při konstantním tlaku Cp |
Specifická tepelná kapacita vody je 4 185 J kg −1 K −1 za normálního tlaku. Je do značné míry konstantní při nízkých teplotách a téměř 4,18 kJ / kg , pravidelně se zvyšuje s teplotou a mírně klesá s tlakem. Je možné správně modelovat entalpii kapalné vody lineárně v širokém rozmezí teplot a tlaku, pokud se nepřiblíží podmínkám nasycení do 10 ° C. Cp se zvyšuje v okolí saturace a v kritickém bodě vody má velmi velkou hodnotu (teoreticky nekonečnou) . | K potřísnění dolů box a Infobox |
Sytost tlaku páry p sat |
Vzorec Duperray poskytuje dobré přiblížení v rozsahu teplot mezi 95 ° C a 230 ° C . Je vhodné tento vzorec trochu vylepšit, rozevírací seznam poskytuje korelaci tohoto typu. | K potřísnění dolů box a Infobox |
Hmotnostní objem páry ρ " |
Za normálních podmínek do 140 ° C - 3,6 barů je hustota nasycených par sotva hustší než ideální plyn (méně než 5%). Nad 10 barů a až do 60 barů empirický zjednodušující vztah: ρ "= p sat / 2 dává výsledek hodnotami nižšími než lepšími než 4% ( ρ" v kg / m 3 a p sat v barech). Mimo okolí kritického bodu se přehřátá pára chová jako triatomický ideální plyn od asi dvaceti stupňů Celsia přehřátí. |
K potřísnění dolů box |
Entalpie nasycené páry h " |
V širokém rozsahu tlaků (5 až 85 bar), entalpie syté páry je na konstantní hodnotě 1 prvním pořadí, nebo asi 2775 kJ / kg . | K potřísnění dolů box |
Jaderné vlastnosti Světlá voda má celkový mikroskopický průřez (2 ⋅ vodíky + 1 ⋅ kyslík) 0,931 mb na tepelných neutronech. Voda je více v zajetí než těžká voda, protože tritium vytvořené zachycením neutronu deuteriem je nestabilní nuklid, zatímco deuterium vytvořené zachycením neutronu protiem je stabilní.
Fyzická velikost |
Korelace | Komentář |
---|---|---|
Tepelná kapacita při konstantním tlaku Cp |
s Cp v kJ kg −1 K −1 , t ve ° C ap v absolutních barech; použitelné od 1 do 250 bar a od 0 do 370 ° C Test: při 100 ° C - 10 bar, Cp = 4,205 kJ kg -1 K -1 ; při 304,5 ° C - 155 bar, Cp = 5,620 kJ kg −1 K 1 (vypočtené hodnoty) |
Nelze snadno integrovat |
Hmotnostní objem vodní kapaliny ρ |
s ρ v kg / m 3 , t ve ° C ap v absolutních barech; použitelné od 1 do 250 bar a od 0 do 370 ° C Zkouška: při 300 ° C 155 bar, ρ = 716,85 kg / m 3 ; při 100 ° C - 10 bar ρ = 958,63 kg / m 3 , vypočtené hodnoty |
Shromažďuje tři korelace uvedené v infoboxu. 1 st termín představuje hustotu na 221,2 MPa. 2 nd je korekce tlaku. |
Tepelná vodivost kapalné vody : λ |
s λ ve W m −1 K −1 , t ve ° C ap v absolutních sloupcích; použitelné od 1 do 250 bar a od 0 do 370 ° C |
První člen udává vodivost při 221,2 baru. Druhý člen (známý l) je korekční funkcí tlaku. |
Dynamická viskozita kapalné vody μ |
s t v ° C, p v barech a μ v 10 −6 kg m −1 s −1 ; použitelné od 0 do 370 ° C a 0 až 180 bar Zkouška: při 25 ° C - 10 bar, μ = 888,1 × 10 −6 kg m −1 s −1 ; při 300 ° C - 150 bar, μ = 91,66 × 10 −6 kg m −1 s −1 (vypočítané hodnoty) |
1 / u Stabilizátory vyvíjí 1 st řád lineárně s teplotou. α je korekční funkce tlaku. m zlepšuje výsledek mezi 0 ° C a 20 ° C, kde se viskozita velmi liší. |
Sytost tlaku páry p sat |
s t sat v ° C a p sat v baru; použitelné od 130 do 370 ° C |
Korelace odvozená z Duperrayova vzorce dává výsledek menší než 1% |
Tlak nasycených par p sat |
s t sat v ° C a p sat v Pa; použitelné od 0 do 374 ° C |
Korelace odvozená z Dupréova vzorce . Není snadno reverzibilní. |
Nasycení páry, teplota t sat |
s t sat v ° C a p sat v baru; použitelné od 0,125 do 221,2 bar |
Praktická korelace, není snadno reverzibilní. |
Hustota nasycených par ρ " |
s p " v kg / m 3 a p v barech; použitelné od 5 do 200 barů Zkouška: při 30 bar ρ " = 15,03 kg / m 3 ; při 60 bar ρ" = 30,66 kg / m 3 (vypočítané hodnoty)
s p " v kg / m 3 a t v ° C, použitelné od : 100 , aby 360 ° C Zkouška: při 233,84 ° C ρ " = 15,43 kg / m 3 ; při 275,61 ° C ρ" = 31,45 kg / m 3 (vypočtené hodnoty) |
Připomíná jednoduchý empirický vztah ρ " = p / 2 platný mezi 10 a 60 bar |
Entalpie nasycené páry h " |
s h " v kJ / kg a t sat v ° C; použitelné od 100 do 330 ° C |
Kond. Teplota a stiskněte. |
Objemová hmota . (kg / m 3 ) |
Viscos. dynam. (10 -3 kg m −1 s 1 ) |
Conduc. term. ( W m -1 K 1 ) |
Capac. term. tlačit. konst. (kJ / kg) |
Lis. vap. nasycený. (bar) |
Entalp. liq. (kJ / kg) |
Entalp. z VAP. (kJ / kg) |
Latentní teplo výparu. (kJ / kg) |
Nb of Prandtl |
Komentář |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 ° C 1 bar |
999,80 | 1750 | 0,569 | 4.217 | 0,006 108 | - 0,04 | 2501,6 | 2501,6 | 12,97 | |
0,01 ° C 1 bar |
999,80 | 1750 | 0,569 | 4.217 | 0,006 112 | 0,00 | 2501,6 | 2501,6 | 12,97 |
Trojitý bod vody |
4 ° C 500 bar |
1024,06 | 1,544 | 0,6132 | 4.001 | tak | 65.4 | tak | tak | 10 074 | Dno oceánů |
3,98 ° C 1 bar |
999,975 | 1570 9 | 0,576 16 | 4,2141 | 0,008 117 9 | 16 716 | 2 508,86 | 2492,15 | 11,49 | Maximální hustota za běžných podmínek |
20 ° C 1 bar |
998,30 | 1 000 | 0,604 | 4,203 | 0,023 37 | 84,0 | 2,538,2 | 2 454,3 | 6,959 | Voda při běžné teplotě a tlaku |
50 ° C 1 bar |
988,04 | 0,544 | 0,643 | 4,181 | 0,123 35 | 209,3 | 2,592.2 | 2382,9 | 3,537 | |
100 ° C 1 bar |
958,13 | 0,279 | 0,681 | 4.210 | 1,013 3 | 419.06 | 2676,0 | 2 256,9 | 1,725 | Voda v atmosféře
vře při 100 ° C |
200 ° C 75 bar |
869,19 | 0,1355 | 0,670 | 4,463 | 15,549 | 854,85 | 2790,9 | 1,938.6 | 0,903 | |
229,5 ° C 72 bar |
832,18 | 0,1177 | 0,644 | 4,648 | 27,72 | 988,89 | 2 801,9 | 1830,3 | 0,849 | Napájejte vodu z parních generátorů PWR |
270 ° C 155 bar |
781,49 | 0,102 | 0,607 | 4 956 5 | 70,218 | 1182,7 | 2,789,9 | 1604,6 | 0,833 | |
286 ° C 155 bar |
753,65 | 0,096 34 | 0,644 | 5,191 | 70,218 | 1263.7 | 2773,2 | 1504,6 | 0,777 | Voda vstupující do jádra PWR |
300 ° C 155 bar |
726,69 | 0,0804 | 0,559 | 5,483 | 85,927 | 1337,8 | 2751,0 | 1406,0 | 0,789 | |
304,5 ° C 155 bar |
716,66 | 0,090 29 | 0,5513 | 5,626 | 91,509 | 1363,0 | 2742,15 | 1371.6 | 0,921 | Voda v srdci PWR |
323 ° C 155 bar |
671.11 | 0,083 419 | 0,510 16 | 6,431 7 | 117,44 | 1472,78 | 2 694,5 | 1238,34 | 1,052 | Voda opouštějící jádro PWR |
330 ° C 155 bar |
651,17 | 0,080 57 | 0,491 | 7.147 | 128,63 | 1517,9 | 2 670,2 | 1,143.6 | 1,173 | |
344,76 ° C 155 bar |
594,036 | 0,073 258 | 0,449 05 | tak | 128,63 | 1 630,75 | 2 600,3 | 969,55 | tak | Voda v tlakovači PWR |
374,15 ° C 221,20 bar |
315,5 | 0,045 | 0,238 | ∞ | 221,20 | 2 107,4 | 2 107,4 | 0,0 | ∞ |
Kritický vodní bod |
Některé vlastnosti vody z ní dělají pozoruhodnou molekulu se zvláštnostmi, které umožnily rozkvět života na Zemi . Tyto charakteristiky, zvláště spojené s jeho dipolární povahou , jsou vysvětleny v následujících kapitolách.
Voda může mít různé formy:
Fyzikální vysvětlení skutečnosti, že pevná voda je méně hustá než kapalná voda, pochází z krystalové struktury ledu, známé jako led I h („h“ pro hexagonální). Voda, stejně jako několik (vzácných) materiálů, jako je křemík , galium , germanium , antimon , vizmut a plutonium , expanduje z kapalné do pevné formy; většina ostatních materiálů se při tuhnutí smršťuje.
Je však třeba poznamenat, že ne všechny formy ledu jsou méně husté než kapalná voda. Například led HDA a led VHDA jsou hustší než čistá kapalná voda. V tomto případě je důvod, proč je běžný tvar ledu méně hustý, o něco méně intuitivní, silně závisí na neobvyklých vnitřních vlastnostech vodíkových vazeb .
Vlnová délka λ (nm) |
T = 10 ° C | T = 20 ° C | T = 30 ° C |
---|---|---|---|
706,5 | 1.330 7 | 1,330 0 | 1329 0 |
589,3 | 1333 7 | 1333 0 | 1331 9 |
501,6 | 1 337 1 | 1,336 4 | 1,335 3 |
404,7 | 1,343 5 | 1,342 7 | 1,341 7 |
Všechna transparentní média jsou disperzní , což znamená, že rychlost světla se mění s jeho vlnovou délkou λ . Přesněji řečeno, ve viditelné části elektromagnetického spektra (přibližně 400 až 700 nm ) je index lomu obecně klesající funkcí vlnové délky: modré světlo je více vychýleno než červené . Kromě toho se rychlost změny indexu lomu zvyšuje se snižováním vlnové délky. Index lomu se obvykle zvyšuje s hustotou média.
Voda má všechny tyto vlastnosti.
Předchozí tabulka ukazuje výsledky některých měření indexu lomu vody s ohledem na suchý vzduch stejné teploty T jako voda a na tlak jedné atmosféry ( 760 mmHg nebo 1013 hPa ).
Chcete-li převést hodnoty ve formě tabulek vztahujících se k vakuovému indexu, přidejte 4 na čtvrté desetinné místo. Pamatujte, že index lomu se zvyšuje, když teplota vody klesá. Tyto výsledky jsou v souladu s očekáváním, protože hustota kapalné vody se zvyšuje s jejím ochlazováním. Pokud se však měření provádějí při nižších teplotách, index nevykazuje extrém při 4 ° C , i když je zde hustota vody maximální.
Index lomu je také funkcí tlaku vody, ale závislost je nízká kvůli relativní nestlačitelnosti vody (jako u všech kapalin ). Ve skutečnosti je při normálních teplotních rozsazích ( 0 až 30 ° C ) přibližné zvýšení indexu lomu 0,000 016, protože se tlak vody zvyšuje o jednu atmosféru.
Nejvýznamnějšími faktory ovlivňujícími index lomu jsou vlnová délka světla a slanost vody. Index lomu však překračuje uvedené rozmezí hodnot těchto proměnných o méně než 1%.
Nový „ kvantový stav “ vody byl pozorován, když vědci zavedli molekuly vody do nanotrubičkového uhlíku o průměru 1,6 nanometru a byli vystaveni přenosu neutronů . Protony atomů vodíku a kyslíku pak mají vyšší energii než energie volné vody, a to díky singulárnímu kvantovému stavu. To by mohlo vysvětlit výjimečně vodivou povahu vody prostřednictvím „kanálů“, které procházejí biologickými buněčnými membránami.
Velmi důležitou vlastností vody je její polární povaha . Molekula vody svírá úhel 104.45 ° na atomu z kyslíku mezi dvěma vazbami s atomy vodíku . Jelikož kyslík má silnější elektronegativitu než vodík, má atom kyslíku záporný parciální náboj δ - , zatímco atomy vodíku mají kladný parciální náboj δ + . Molekula s takovým rozdílem v náboji se nazývá dipól (polární molekula). Voda má tedy dipólový moment 1,83 debye . Tato polarita způsobuje, že se molekuly vody přitahují navzájem, přičemž pozitivní strana jedné přitahuje negativní stranu druhé. Taková elektrická vazba mezi dvěma molekulami se nazývá vodíková vazba .
Tato polarizace také umožňuje molekule vody rozpustit iontová tělesa, zejména soli, obklopením každého iontu obalem molekul vody fenoménem solvatace .
Tato atraktivní síla, relativně slabá ve srovnání s kovalentními vazbami samotné molekuly, vysvětluje určité vlastnosti, jako je vysoká teplota varu (množství tepelné energie potřebné k rozbití vodíkových vazeb) a také tepelná kapacita .
Také kvůli vodíkovým vazbám je hustota kapalné vody větší než hustota ledu.
Voda se přirozeně disociuje na oxoniový ion H 3 O +(také nazývaný hydroniové) a OH - hydroxid ion : 2 H 2 O= H 3 O ++ OH - .
Reakce se říká autodisociace nebo autoprotolýza .
V této reakci, voda působí jak jako kyselina , a jako báze : jako kyselina, že ztratí H + proton a stává se hydroxidového iontu OH - ; jako báze se získá proton H + a stává se oxonium iontů H 3 O + . Říkáme tedy, že se jedná o amfoterní druh nebo amfolyt .
Rovnovážná konstanta této reakce je velmi nízká (10 -14 na 25 ° C ); počet vytvořených iontů oxonia a hydroxidu je proto ve srovnání s počtem molekul vody velmi malý.
Kvůli rovnováze je při dané teplotě produkt koncentrací těchto iontů konstantní, rovný disociační konstantě . Při 25 ° C je to: [H 3 O + .] [OH - ] = 10 -14 .
V čisté vodě ionty H 3 O +a OH - pocházejí pouze z autoprotolýzy vody, jsou proto přítomny ve stejných koncentracích, proto: [H 3 O +] = [OH - ] = 1 × 10 −7 mol l −1 (při 25 ° C ).
Hodnota pH je definována z koncentrace oxoniových iontů (pH = −log 10 [H 3 O +]), při 25 ° C je pH čisté vody tedy 7, říká se o neutrálním.
Tato acidobazická rovnováha má zásadní význam v anorganické chemii i v organické chemii .
Díky své polaritě je voda vynikajícím rozpouštědlem . Když iontová nebo polární sloučenina vstupuje do vody, je obklopena molekulami vody. Relativně malá velikost těchto molekul vody znamená, že několik z nich obklopuje molekulu rozpuštěné látky. Negativní dipóly vody přitahují kladně nabité oblasti rozpuštěné látky a naopak pro pozitivní dipóly. Voda tvoří vynikající clonu proti elektrickým interakcím ( elektrická permitivita ε e vody je 78,5 při 25 ° C ), takže snadno disociuje ionty.
Obecně se iontové a polární látky, jako jsou kyseliny , alkoholy a soli, snadno rozpouštějí ve vodě a nepolární látky, jako jsou oleje a tuky, se rozpouštějí špatně. Tyto nepolární látky zůstávají ve vodě pohromadě, protože pro molekuly vody je energeticky snadnější vytvářet mezi sebou vodíkové vazby, než se zapojovat do van der Waalsových interakcí s nepolárními molekulami.
Příkladem iontové rozpuštěné látky je kuchyňská sůl neboli chlorid sodný , NaCl, který se dělí na kationty Na + a anionty Cl - , každý obklopený molekulami vody. Ionty jsou poté snadno transportovány pryč z jejich krystalové matrice. Příkladem neiontové rozpuštěné látky je stolní cukr . Dipóly molekul vody tvoří vodíkové vazby s dipólovými oblastmi molekuly cukru.
Tato schopnost rozpouštět vodu je v biologii zásadní , protože některé biochemické reakce probíhají pouze v roztoku (například reakce v cytoplazmě nebo krvi ).
To je důvod, proč je tekutá voda prozatím považována za nezbytnou pro život a je aktivně vyhledávána na různých hvězdách sluneční soustavy, zejména na Marsu a v Evropě , měsíci Jupiteru.
Vodíkové vazby dodávají vodě velké povrchové napětí a velkou soudržnost. To je vidět, když je malé množství vody umístěno na neporézní povrch a voda zůstane pohromadě ve formě kapek. Tato vlastnost, která se projevuje kapilárním působením, je užitečná při vertikálním transportu vody v rostlinách a škodlivá při vzestupu vlhkosti ve stěnách domů.
Čistá voda je špatný vodič elektřiny. Ale protože voda je dobré rozpouštědlo, často obsahuje velké množství rozpuštěných látek , nejčastěji iontů. Pokud voda takové nečistoty obsahuje, může snadněji vést elektřinu. Stator velmi velkých alternátorů je chlazen cirkulací deionizované vody v dutých vodičích vinutí. Navzdory potenciálním rozdílům několika desítek tisíc voltů mezi chladicím okruhem a elektrickými vodiči neexistují žádné problémy s únikem proudu. Viz elektrická vodivost (měření).
Čistotu vody lze měřit podle jejího odporu vůči elektrickému proudu .
První rozklad vody provedl Lavoisier průchodem vodní páry nad červeně ohřátým železem ( termolýza ). Tím zjistil, že voda není prvek, ale chemické těleso složené z několika prvků.
Termolýzu (tepelný rozklad) čisté vody produkuje dioxygen a vodík : 2 H 2 O→ 2 H 2 + O 2 .
To vyžaduje velmi vysokou teplotu, řádově 2000 ° C , a je kompletní až asi 5000 ° C .
Je snadnější rozložit vodu elektrolýzou . Působením napětí mezi dvěma elektrodami ponořenými do vody může být voda rozložena na vodík a kyslík. Molekuly vody přirozeně disociují na H 3 O + a OH - ionty , které jsou přitahovány k katodou a anodou v tomto pořadí, ale protože tato disociace je slabá, v praxi katalyzátory , jako je kyselina sírová se používá. Nebo hydroxid sodný . Na anodě, čtyři OH - ionty navzájem kombinovat za vzniku kyslíkových molekul O 2 , dvě molekuly vody, a uvolnit čtyři elektrony. Takto vyrobené molekuly kyslíku unikají ve formě plynových bublin na povrch, kde je lze shromažďovat. Ve stejné době, na katodě je uvolňování dvou molekul vodíku H 2, s použitím čtyř elektronů.
4OH - → O 2 + 2 H 2 O+ 4. -
4H 3 O ++ 4. - → 2H 2 + 4H 2 O
Čistá voda je vynikající rozpouštědlo a snadno absorbuje plyny, které s ní přicházejí do styku. Čistá voda je proto prakticky nevystopovatelná. Analytické laboratoře však potřebují tuto čistou vodu k provádění spolehlivých analýz. Postupem času proto budou používat stále sofistikovanější techniky čištění.
Po destilované , bidistilované, demineralizované a deionizované vodě postupuje tato technika směrem ke stále čistší vodě, proto je její výroba nákladná a stále více nestabilní.