Nước

Nước (H2O)
Water-3D-balls.png
Water molecule 3D.svg
H2O 2D labelled.svg
The water molecule has this basic geometric structure
2006-02-13 Drop before impact.jpg
Nước và giọt nước
Danh pháp IUPAC water, oxidane
Tên khác Hydrogen oxide, Dihydrogen monoxit (DHMO), Hydrogen monoxide, Dihydrogen oxide, Hydrogen hydroxide (HH hoặc HOH), Hydric acid, Hydrohydroxic acid, Hydroxic acid, Hydrol, [1] μ-Oxido dihydrogen
Nhận dạng
Số CAS 7732-18-5
PubChem 962
ChEBI 15377
Số RTECS ZC0110000
Ảnh Jmol-3D ảnh
SMILES
Thuộc tính
Công thức phân tử H2O
Khối lượng mol 18.01528(33) g/mol
Bề ngoài thể lỏng trắng, hầu như không màu, độ trong suốt cao, phần lớn màu sắc ngã về màu lam khi kết tinh hoặc dưới trạng thái lỏng.
Mùi Không mùi
Khối lượng riêng 999.9720 kg/m3 ≈ 1 t/m3 = 1 kg/l = 1 g/cm3 ≈ 62.4 lb/ft3 (liquid, maximum, at ~4 °C)
917 kg/m3 (solid)
see text
Điểm nóng chảy 0,00 °C (273,15 K; 32,00 °F)[ Chuyển đổi: Số không hợp lệ] [2]
Điểm sôi 100 °C (373 K; 212 °F) [2]
Độ hòa tan Poorly hòa tan trong haloalkanes, aliphatic và aromatic hydrocarbons, ethers. [3] Improved solubility in carboxylates, Ancol, Keton, Amin. Miscible with methanol, ethanol, isopropanol, acetone, glycerol.
Áp suất hơi see text
Độ axit (pKa) 15.74
~35–36
Độ bazơ (pKb) 15.74
MagSus −1.298·10−5 cm3/mol (20 °C, 1 atm)
Độ dẫn nhiệt 0.58 W/m·K [4]
Chiết suất (nD) 1.3325
Độ nhớt 1 cP (20 °C)
Cấu trúc
Cấu trúc tinh thể Hexagonal
Hình dạng phân tử Bent
Mômen lưỡng cực 1.85 D
Nhiệt hóa học
Entanpi
hình thành
ΔfHo298
-285.83 kJ/mol [3]
Entropy mol tiêu chuẩn So298 69.95 J/mol·K
Nhiệt dung 75.375 ±0.05 J/mol·K
Các nguy hiểm
Nguy hiểm chính

Drowning (see also Dihydrogen monoxide hoax)
Ngộ độc nước

Tuyết lở (dưới dạng tuyết)
NFPA 704

NFPA 704.svg

0
0
0
 
Điểm bắt lửa Không cháy
Các hợp chất liên quan
Cation khác Hydro sulfua
Hydrogen selenide
Hydrogen telluride
Hydrogen polonide
Hydro peroxid
Mô hình phân tử nước

Nước là một hợp chất hóa học của oxyhidro, có công thức hóa học là H2O. Với các tính chất lý hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống. 70% diện tích của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống.

Bên cạnh nước "thông thường" còn có nước nặngnước siêu nặng. Ở các loại nước này, các nguyên tử hiđrô bình thường được thay thế bởi các đồng vị đơteritriti. Nước nặng có tính chất vật lý (điểm nóng chảy cao hơn, nhiệt độ sôi cao hơn, khối lượng riêng cao hơn) và hóa học khác với nước thường.

Cấu tạo và tính chất của phân tử nước

Hương vị và mùi

Nước tinh khiết thường được mô tả là không vị và không mùi, mặc dù con người có cảm biến đặc biệt có thể cảm nhận được sự có mặt của nước trong miệng, và ếch được biết là có khả năng ngửi thấy nó. Tuy nhiên, nước từ các nguồn thông thường (bao gồm nước khoáng đóng chai) thường có nhiều chất hòa tan, có thể làm cho nó có nhiều hương vị và mùi khác nhau. Con người và các động vật khác đã phát triển những giác quan cho phép họ đánh giá được chất lượng của nước bằng cách tránh nước quá mặn hoặc hôi.

Màu sắc và hình dáng

Màu sắc tự nhiên của nước thường được xác định bởi các chất rắn lơ lửng và chất lơ lửng, hoặc bằng cách phản chiếu bầu trời, hơn là do nước. Điều này có nghĩa là màu sắc của nước phụ thuộc vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến.

Ánh sáng trong  phổ điện từ nhìn thấy có thể đi qua một vài  mét nước tinh khiết (hoặc băng) mà không có sự hấp thụ đáng kể , vì vậy nó trông trong suốt và không màu.  Như vậy  thực vật thủy sinh ,  tảo , và sinh vật quang hợp khác có thể sống trong nước sâu đến hàng trăm mét, bởi vì  ánh sáng mặt trời có thể tiếp cận họ. Hơi nước cơ bản không nhìn thấy được như một chất khí.

Tuy nhiên, với độ dày 10 mét trở lên,  màu sắc của nước (hoặc băng) là  màu ngọc lam (màu xanh lục nhạt), vì  phổ hấp thụ của nó có độ sắc nét tối thiểu ở màu tương ứng của ánh sáng (1/227 m −1 tại 418 nm). Màu sắc trở nên ngày càng mạnh mẽ và tối hơn với độ dày ngày càng tăng. (Thực tế không có ánh sáng mặt trời đến được các phần của đại dương dưới độ sâu 1000 mét) Mặt khác, tia cực tím và tia cực tím bị nước hấp thụ mạnh. Và do thiếu ánh sáng và áp lực vô cùng lớn, như Rãnh Mariana, hơn . Do đó không sinh vật nào có thể sống dưới đáy đại dương này.

Các  chỉ số khúc xạ của nước lỏng (1.333 ở 20 °C) là cao hơn nhiều so với  không khí (1.0), tương tự như của  alkan và  ethanol , nhưng thấp hơn so với  glycerol (1,473),  benzen (1,501),  carbon disulfide (1.627), và các loại  kính phổ biến (1.4 đến 1.6). Chỉ số khúc xạ của băng (1.31) thấp hơn lượng nước.

Nước không có hình dạng nhất định, nó chỉ tồn tại hình dạng tại một thời điểm trong vật mà nó chứa. Nó có cấu trúc phân tử di chuyển trượt lên nhau và do đó nước rất dễ mất hình dạng, tuy vậy nước rất khó nén, lợi dụng tính chất này, người ta áp dụng nguyên lý Pascal cho các máy nén thủy lực.

Xem thêm: Định luật Pascal

Hình học của phân tử nước

Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hiđrô và một nguyên tử ôxy. Về mặt hình học thì phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên góc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 95,84 picômét.

Tính lưỡng cực

Tính lưỡng cực

Ôxyđộ âm điện cao hơn hiđrô. Việc cấu tạo thành hình ba góc và việc tích điện từng phần khác nhau của các nguyên tử đã dẫn đến cực tính dương ở các nguyên tử hiđrô và cực tính âm ở nguyên tử ôxy, gây ra sự lưỡng cực. Dựa trên hai cặp điện tử đơn độc của nguyên tử ôxy, lý thuyết VSEPR đã giải thích sự sắp xếp thành góc của hai nguyên tử hiđrô, việc tạo thành moment lưỡng cực và vì vậy mà nước có các tính chất đặc biệt. Vì phân tử nước có tích điện từng phần khác nhau nên một số sóng điện từ nhất định như sóng cực ngắn có khả năng làm cho các phân tử nước dao động, dẫn đến việc nước được đun nóng. Hiện tượng này được áp dụng để chế tạo lò vi sóng.

Liên kết hiđrô

Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hiđrô và nhờ vậy có lực hút phân tử lớn. Đây không phải là một liên kết bền vững. Liên kết của các phân tử nước thông qua liên kết hiđrô chỉ tồn tại trong một phần nhỏ của một giây, sau đó các phân tử nước tách ra khỏi liên kết này và liên kết với các phân tử nước khác.

Phân tử nước

Đường kính nhỏ của nguyên tử hiđrô đóng vai trò quan trọng cho việc tạo thành các liên kết hiđrô, bởi vì chỉ có như vậy nguyên tử hiđrô mới có thể đến gần nguyên tử ôxy một chừng mực đầy đủ. Các chất tương đương của nước, Ví dụ như đihiđrô sulfua (H2S), không tạo thành các liên kết tương tự vì hiệu số điện tích quá nhỏ giữa các phần liên kết. Việc tạo chuỗi của các phân tử nước thông qua liên kết cầu nối hiđrô là nguyên nhân cho nhiều tính chất đặc biệt của nước, ví dụ như nước mặc dù có khối lượng mol nhỏ vào khoảng 18 g/mol vẫn ở thể lỏng trong điều kiện tiêu chuẩn. Ngược lại, H2S tồn tại ở dạng khí cùng ở trong những điều kiện này. Nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 4 độ Celcius và nhờ vào đó mà băng đá có thể nổi lên trên mặt nước; hiện tượng này được giải thích nhờ vào liên kết cầu nối hiđrô.

Liên kết hiđrô
En otros idiomas
Afrikaans: Water
Alemannisch: Wasser
አማርኛ: ውሃ
Ænglisc: Wæter
العربية: ماء
aragonés: Augua
ܐܪܡܝܐ: ܡܝܐ
armãneashti: Apâ
অসমীয়া: পানী
asturianu: Agua
Atikamekw: Nipi
Avañe'ẽ: Y
авар: Лъим
Aymar aru: Uma
azərbaycanca: Su
تۆرکجه: سو
Bahasa Banjar: Banyu
Bahasa Indonesia: Air
Bahasa Melayu: Air
bamanankan: Ji
বাংলা: পানি
Bân-lâm-gú: Chúi
Basa Jawa: Banyu
Basa Sunda: Cai
башҡортса: Һыу
Baso Minangkabau: Aia
беларуская: Вада
беларуская (тарашкевіца)‎: Вада
भोजपुरी: पानी
Bikol Central: Tubig
Bislama: Wota
Boarisch: Wossa
བོད་ཡིག: ཆུ།
bosanski: Voda
brezhoneg: Dour
български: Вода
буряад: Уһан
català: Aigua
Cebuano: Tubig
Чӑвашла: Шыв
čeština: Voda
Chamoru: Hånom
chiShona: Mvura
corsu: Acqua
Cymraeg: Dŵr
dansk: Vand
davvisámegiella: Čáhci
Deitsch: Wasser
Deutsch: Wasser
ދިވެހިބަސް: ފެން
Diné bizaad:
dolnoserbski: Wóda
Dorerin Naoero: Ebok
eesti: Vesi
Ελληνικά: Νερό
emiliàn e rumagnòl: Aqua
English: Water
español: Agua
Esperanto: Akvo
estremeñu: Áugua
euskara: Ur
فارسی: آب
Fiji Hindi: Paani
føroyskt: Vatn
français: Eau
Frysk: Wetter
Fulfulde: Ndiyam
furlan: Aghe
Gaeilge: Uisce
Gaelg: Ushtey
Gagana Samoa: Vai
Gàidhlig: Uisge
galego: Auga
贛語:
Gĩkũyũ: Mai
ગુજરાતી: પાણી
गोंयची कोंकणी / Gõychi Konknni: Udok
客家語/Hak-kâ-ngî: Súi
한국어:
Hausa: Ruwa
Հայերեն: Ջուր
हिन्दी: जल
hornjoserbsce: Woda
hrvatski: Voda
Ido: Aquo
Igbo: Mmiri
Ilokano: Danum
interlingua: Aqua
Interlingue: Aqua
ᐃᓄᒃᑎᑐᑦ/inuktitut: ᐃᒪᖅ
Ирон: Дон
isiXhosa: Amanzi
isiZulu: Amanzi
íslenska: Vatn
italiano: Acqua
עברית: מים
ಕನ್ನಡ: ನೀರು
Kapampangan: Danum
ქართული: წყალი
қазақша: Су
Кыргызча: Суу
Kiswahili: Maji
Kongo: Maza
Kreyòl ayisyen: Dlo
Kurdî: Av
Ladino: Agua
лезги: Яд
Latina: Aqua
latgaļu: Iudiņs
latviešu: Ūdens
Lëtzebuergesch: Waasser
lietuvių: Vanduo
Ligure: Ægoa
Limburgs: Water
lingála: Mái
la .lojban.: djacu
Luganda: Amazzi
lumbaart: Aqua
magyar: Víz
मैथिली: पानी
македонски: Вода
Malagasy: Rano
മലയാളം: ജലം
Māori: Wai
मराठी: पाणी
მარგალური: წყარი
مصرى: ميه
مازِرونی: ئو
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Cūi
Mirandés: Auga
мокшень: Ведь
монгол: Ус
မြန်မာဘာသာ: ရေ
Nāhuatl: Atl
Nederlands: Water
Nedersaksies: Woater
Nēhiyawēwin / ᓀᐦᐃᔭᐍᐏᐣ: ᓃᐲᔾ
नेपाली: पानी
नेपाल भाषा: लः
日本語:
Napulitano: Acqua
нохчийн: Хи
Nordfriisk: Weeder
Norfuk / Pitkern: Wata
norsk: Vann
norsk nynorsk: Vatn
Nouormand: Ieau
occitan: Aiga
ଓଡ଼ିଆ: ଜଳ
Oromoo: Bishaan
oʻzbekcha/ўзбекча: Suv
ਪੰਜਾਬੀ: ਪਾਣੀ
Pälzisch: Wassa
پنجابی: پاݨی
Papiamentu: Awa
پښتو: اوبه
Patois: Waata
ភាសាខ្មែរ: ទឹក
Piemontèis: Eva
Plattdüütsch: Water
polski: Woda
português: Água
Qaraqalpaqsha: Suw
Ripoarisch: Wasser
română: Apă
Runa Simi: Yaku
русский: Вода
русиньскый: Вода
саха тыла: Уу
संस्कृतम्: जलम्
sardu: Aba
Scots: Watter
Seeltersk: Woater
shqip: Uji
sicilianu: Acqua (vìppita)
සිංහල: ජලය
Simple English: Water
سنڌي: پاڻي
slovenčina: Voda
slovenščina: Voda
ślůnski: Woda
Soomaaliga: Biyo
کوردی: ئاو
српски / srpski: Вода
srpskohrvatski / српскохрватски: Voda
suomi: Vesi
svenska: Vatten
Tagalog: Tubig
தமிழ்: நீர்
Taqbaylit: Aman
татарча/tatarça: Су
తెలుగు: నీరు
ไทย: น้ำ
тоҷикӣ: Об
ᏣᎳᎩ: ᎠᎹ
Tsetsêhestâhese: Mahpe
ತುಳು: ನೀರ್
Türkçe: Su
Türkmençe: Suw
українська: Вода
اردو: پانی
Vahcuengh: Raemx
vèneto: Aqua
vepsän kel’: Vezi
Volapük: Vat
Võro: Vesi
文言:
West-Vlams: Woater
Winaray: Tubig
Wolof: Ndox
吴语:
Xitsonga: Mati
ייִדיש: וואסער
Yorùbá: Omi
粵語:
Zazaki: Awe
žemaitėška: Ondou
中文:
डोटेली: पानी
Kabɩyɛ: Lɩm