Vattenegenskaper och fakta du borde veta

Vatten är den vanligaste molekylen på jordens yta och en av de viktigaste molekylerna att studera inom kemi. Fakta om vattenkemi avslöjar varför detta är en så otrolig molekyl.

Vad är vatten?

Vatten är en kemisk förening. Varje vattenmolekyl, H₂O eller HOH består av två väteatomer bundna till en syreatom.

Egenskaper hos vatten

Det finns flera viktiga egenskaper hos vatten som skiljer det från andra molekyler och gör det till nyckelföreningen för livet:

• Sammanhållning är en viktig egenskap hos vatten. På grund av molekylernas polaritet dras vattenmolekyler till varandra. Vätebindningar bildas mellan angränsande molekyler. På grund av dess sammanhållning förblir vatten en vätska vid normala temperaturer i stället för att förångas till en gas. Kohesivitet leder också till hög ytspänning. Ett exempel på ytspänningen ses genom pärlor av vatten på ytor och av insekts förmåga att gå på flytande vatten utan att sjunka.
• Vidhäftning är en annan egenskap hos vatten. Vidhäftningsförmåga är ett mått på vattnets förmåga att locka till sig andra molekyltyper. Vatten är vidhäftande till molekyler som kan bilda vätebindningar med det. Vidhäftning och sammanhållning leder till kapillärverkan, som ses när vattnet stiger upp i ett smalt glasrör eller i växternas stjälkar.
• Den höga specifika värmen och höga förångningsvärme betyder mycket energi för att bryta vätebindningar mellan vattenmolekyler. På grund av detta motstår vatten extrema temperaturförändringar. Detta är viktigt för vädret och även för artens överlevnad. Den höga förångningsvärmen innebär att förångning av vatten har en betydande kylningseffekt. Många djur använder svett för att hålla sig svala och dra nytta av denna effekt.
• Vatten är en polär molekyl. Varje molekyl är böjd, med det negativt laddade syret på ena sidan och paret med positivt laddade vätemolekyler på andra sidan av molekylen.
• Vatten är den enda vanliga föreningen som finns i fast, flytande och gasfas under vanliga, naturliga förhållanden.
• Vatten är amfotärt, vilket innebär att det kan fungera som både en syra och som en bas. Självjonisering av vatten producerar H⁺ och OH^- joner.
• Isen är mindre tät än flytande vatten. För de flesta material är den fasta fasen tätare än vätskefasen. Vätebindningar mellan vattenmolekyler är ansvariga för den lägre isdensiteten. En viktig konsekvens är att sjöar och floder fryser uppifrån och ner, med is som flyter på vatten.
• Rent flytande vatten vid rumstemperatur är luktfritt, smaklöst och nästan färglöst. Vatten har en svag blå färg som blir tydligare i stora mängder vatten.
• Vatten har den näst högsta specifika fusionsentalpin av alla ämnen (efter ammoniak). Den specifika entalpin för fusion av vatten är 333,55 kJ · kg − 1 vid 0 ° C.
• Vatten har den näst högsta specifika värmekapaciteten för alla kända ämnen. Ammoniak har den högsta specifika värmen. Vatten har också en hög förångningsvärme (40,65 kJ · mol − 1). Den höga specifika värmen och förångningsvärmen är resultatet av den höga graden av vätebindning mellan vattenmolekyler. En konsekvens av detta är att vatten inte utsätts för snabba temperatursvingningar. På jorden hjälper detta till att förhindra dramatiska klimatförändringar.
• Vatten kan kallas universellt lösningsmedel eftersom det kan lösa upp många olika ämnen.

Intressanta fakta om vatten

• Andra namn för vatten är dihydrogenmonoxid, oxidan, hydroxylsyra och vätehydroxid.
• Vattenens molekylformel är H₂O
• Molmassa: 18,01528 (33) g / mol
• Densitet: 1000 kg / m³, vätska (4 ° C) eller 917 kg / m³, fast
• Smältpunkt: 0 ° C, 32 ° F (273,15 K)
• Kokpunkt: 100 ° C, 212 ° F (373,15 K)
• Aciditet (pKa): 15,74
• Basicitet (pKb): 15,74
• Brytningsindex: (nD) 1,3330
• Viskositet: 0,001 Pa vid 20 ° C
• Kristallstruktur: sexkantig
• Molekylform: böjd