水的性质和用途

水的性质和用途

化学式：H₂O

结构式：H—O—H（两氢氧间夹角104.5°）。

相对分子质量： 18.016

化学实验：水的电解。

1。稳定性：在2000℃以上才开始分解。

水的电离：纯水中存在下列电离平衡：H传=可逆=H+ +OH- 或 H传+H传=可逆=H3O+ +OH-。

注：“H3O+”为水合氢离子，为了简便，常常简写成H+，纯水中氢离子物质的量浓度为10^-7mol/L。

2。水的氧化性：水跟较活泼金属或碳反应时，表现氧化性，氢被还原成氢气2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 。

Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑ 。

3Fe+4H2O（水蒸气）=Fe3O4+4H2↑ 。

C+H2O=CO↑+H2↑（高温）。

3。水的电解：

水在电流作用下，分解生成氢气和氧气，工业上用此法制纯氢和纯氧 2H2O=2H2↑+O2↑。

4。水化反应：

水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。

Na2O+H2O=2NaOH

CaO+H2O=Ca（OH）2

SO3+H2O=H2SO4

P2O5+3H2O=2H3PO4

CH2=CH2+H2O←→C2H5OH

5。水解反应

盐的水解 氮化物水解：Mg3N2+6H2O（加热）=3Mg（OH）2↓+2NH3↑

NaAIO2+HCI+H2O=AI（OH）3↓+NaCI（NaCI少量）

碳化钙水解： CaC2（电石）+2H2O（饱和氯化钠）=Ca（OH）2+C2H2↑

卤代烃水解： C2H5Br+H2O（加热下的氢氧化钠溶液）←→C2H5OH+HBr

醇钠水解：

C2H5ONa+H2O→C2H5OH+NaOH

酯类水解：

CH3COOC2H5+H2O（铜或银并且加热）←→CH3COOH+C2H5OH

多糖水解：（C6H10O5）n+nH2O←→nC6H12O6

6。水分子的直径数量级为10的负十次方，一般认为水的直径为2~3个此单位。

7。水的电离：

在水中，几乎没有水分子电离生成离子。

H2O←→H+ +OH-

由于仅有一小部分的水分子发生上述反应，所以纯水的Ph值十分接近7。

8。水的密度：

水的密度在3.98℃时最大，为1×10m^3/kg，温度高于3.98℃时（也可以忽略为4℃），水的密度随温度升高而减小 ，在0～3.98℃时，水热缩冷涨，密度随温度的升高而增加。

原因：主要由分子排列决定。也可以说由氢键导致。由于水分子有很强的极性，能通过氢键结合成缔合分子。液态水，除含有简单的水分子（H2O）外，同时还含有缔合分子（H2O）2和（H2O）3等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以（H2O）3的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃（101kPa）时水分子多以（H2O）2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3.98℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻两个氢键这种排布导致成一种敞开结构，冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。

9。水在离子中是两性物质，既有氢离子（H+），也有氢氧根离子（OH-）。但纯净蒸馏水是中性的