Watereigenschappen en feiten die u moet weten

Water is het meest voorkomende molecuul op het aardoppervlak en een van de belangrijkste moleculen om in de chemie te bestuderen. De feiten van waterchemie onthullen waarom dit zo'n ongelooflijke molecule is.

Wat is water??

Water is een chemische verbinding. Elk molecuul water, H₂O of HOH, bestaat uit twee waterstofatomen gebonden aan één zuurstofatoom.

Eigenschappen van water

Er zijn verschillende belangrijke eigenschappen van water die het onderscheiden van andere moleculen en het de belangrijkste samenstelling voor het leven maken:

• Cohesie is een sleuteleigenschap van water. Vanwege de polariteit van de moleculen worden watermoleculen tot elkaar aangetrokken. Waterstofbindingen vormen zich tussen naburige moleculen. Vanwege zijn samenhang blijft water bij normale temperaturen vloeibaar in plaats van te verdampen tot een gas. Samenhang leidt ook tot hoge oppervlaktespanning. Een voorbeeld van de oppervlaktespanning wordt gezien door kralen van water op oppervlakken en door het vermogen van insecten om op vloeibaar water te lopen zonder te zinken.
• Hechting is een andere eigenschap van water. Kleefkracht is een maat voor het vermogen van water om andere soorten moleculen aan te trekken. Water hecht aan moleculen die er waterstofbruggen mee kunnen vormen. Hechting en cohesie leiden tot capillaire werking, wat te zien is wanneer het water omhoog komt door een smalle glazen buis of in de stengels van planten.
• Door de hoge soortelijke warmte en hoge verdampingswarmte is veel energie nodig om waterstofbruggen tussen watermoleculen te verbreken. Hierdoor is water bestand tegen extreme temperatuurschommelingen. Dit is belangrijk voor het weer en ook voor de overleving van soorten. De hoge verdampingswarmte betekent dat verdampend water een aanzienlijk koelend effect heeft. Veel dieren gebruiken transpiratie om koel te blijven en profiteren van dit effect.
• Water is een polair molecuul. Elk molecuul is gebogen, met de negatief geladen zuurstof aan de ene kant en het paar positief geladen waterstofmoleculen aan de andere kant van het molecuul.
• Water is de enige gemeenschappelijke verbinding die in gewone, natuurlijke omstandigheden in vaste, vloeibare en gasfase voorkomt.
• Water is amfoteer, wat betekent dat het zowel als een zuur en als een base kan werken. Zelfionisatie van water produceert H⁺ en OH^- ionen.
• IJs is minder dicht dan vloeibaar water. Voor de meeste materialen is de vaste fase dichter dan de vloeibare fase. Waterstofbruggen tussen watermoleculen zijn verantwoordelijk voor de lagere dichtheid van ijs. Een belangrijk gevolg is dat meren en rivieren van boven naar beneden bevriezen, waarbij ijs op water drijft.
• Zuiver vloeibaar water op kamertemperatuur is reukloos, smaakloos en bijna kleurloos. Water heeft een vage blauwe kleur, wat duidelijker wordt in grote hoeveelheden water.
• Water heeft de tweede hoogste specifieke fusie-enthalpie van alle stoffen (na ammoniak). De specifieke enthalpie van fusie van water is 333,55 kJ · kg − 1 bij 0 ° C.
• Water heeft de op één na hoogste soortelijke warmtecapaciteit van alle bekende stoffen. Ammoniak heeft de hoogste soortelijke warmte. Water heeft ook een hoge verdampingswarmte (40,65 kJ · mol-1). De hoge soortelijke warmte en verdampingswarmte zijn het gevolg van de hoge mate van waterstofbinding tussen watermoleculen. Een gevolg hiervan is dat water niet onderhevig is aan snelle temperatuurschommelingen. Op aarde helpt dit om dramatische klimaatveranderingen te voorkomen.
• Water kan het universele oplosmiddel worden genoemd omdat het veel verschillende stoffen kan oplossen.

Interessante waterfeiten

• Andere namen voor water zijn diwaterstofmonoxide, oxidaan, hydroxylzuur en waterstofhydroxide.
• De moleculaire formule van water is H₂O
• Molaire massa: 18.01528 (33) g / mol
• Dichtheid: 1000 kg / m³, vloeibaar (4 ° C) of 917 kg / m³, solide
• Smeltpunt: 0 ° C, 32 ° F (273,15 K)
• Kookpunt: 100 ° C, 212 ° F (373,15 K)
• Zuurgraad (pKa): 15,74
• Basiciteit (pKb): 15,74
• Brekingsindex: (nD) 1,3330
• Viscositeit: 0,001 Pa s bij 20 ° C
• Kristalstructuur: zeshoekig
• Moleculaire vorm: gebogen