Nước Là Gì?Tìm Hiểu Về Nước Là Gì?

“Nước”là“một hợp chất hóa học của oxy và hidro, có công thức hóa học là H2O”. Nước một phần không thể thiều nếu không muốn nói là quan trọng nhất trong đời sống của chúng ta. Vậy thực chấtnước là gì?

Với các tính chất lí hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, kết nối hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong cuộc 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 khả năng khai thác dùng làm nước uống.

Bên cạnh nước “thông thường” còn có nước nặng và nước siêu nặng. Ở những loại nước này, các nguyên tử hiđrô bình thường được thay thế bởi các đồng vị đơteri và triti. 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.

1.1 – Cấu tạo và tính chất của phân tử Nước là gì?

Phân tử nướcbao gồm hai nguyên tử hiđrô và một nguyên tử ôxy. Về mặt hình học thìphân tử nướccó góc kết nối 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 96,84 picômét.

Tính lưỡng cực

Tính lưỡng cực Ôxy có độ 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 kéo theo cực tính dương ở các nguyên tử hiđrô và cực tính âm ở nguyên tử ôxy, gây ra 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 do đó mà nước có các tính chất đặc biệt.

Vì phân tử nước có tích điện từng phần khác nhéu nên một vài sóng điện từ nhất định như sóng cực ngắn có khả năng làm cho các phân tử nước dao động, kéo theo việc nước được đun nóng. Hiện tượng này được áp dụng để chế tạo lò vi sóng.

kết nối hiđrô

Cácphân tử nướctương tác lẫn nhau thông qua liên kết hiđrô và nhờ vậy có lực hút phân tử lớn. Đây không phải là một kết nối bền vững. liên kết của cácphân tử nướcthông qua kết nối hiđrô chỉ tồn tại trong một phần nhỏ của một giây, sau đó cácphân tử nướctách ra khỏi kết nối này và kết nối với cácphân tử nướckhác.

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, thí dụ như đihiđrô sulfua (H2S), không tạo thành các kết nối 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 tác nhân cho thường xuyên tính chất đặc biệt của nước, thí dụ như nước mặc dù có khối lượng mol nhỏ vào khoảng 18 g/mol vẫn ở thể lỏng trong khó khăn tiêu chuẩn.

Ngược lại, H2S tồn tại ở dạng khí cùng ở trong những khó khăn này. Nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 4 độ Celcius và nhờ vào đó mà băng đá có khả năng nổi lên trên mặt nước; hiện tượng này được giải thích nhờ vào kết nối cầu nối hiđrô. kết nối hiđrô.

✅ Mọi người cũng xem : nguồn vốn tín dụng là gì

1.2 – Các tính chất hóa lý của Nước là gì?

Cấu tạo củaphân tử nướctạo nên các liên kết hiđrô giữa các phân tử là cơ sở cho thường xuyên tính chất của nước. Cho đến nay một số tính chất củanướcvẫn còn là câu đố cho các nhà thống kê mặc dùnướcđã được thống kê từ lâu.

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của nước đã được Anders Celsius dùng làm hai điểm mốc cho độ bách phân Celcius. chi tiết, nhiệt độ đóng băng của nước là 0 độ Celcius, còn nhiệt độ sôi (760 mm Hg) bằng 100 độ Celcius.

Nước đóng băng được gọi là nước đá. Nước đã hóa hơi được gọi là hơi nước. Nước có nhiệt độ sôi tương đối cao nhờ kết nối hiđrô. Dưới áp suất bình thường nước có khối lượng riêng (tỷ trọng) cao nhất là ở 4 °C: 1 g/cm³ đó là vì nước vẫn tiếp tục giãn nở khi nhiệt độ hạn chế xuống dưới 4 °C.

Điều này không được quan sát ở bất kỳ một chất nào khác. Điều này có nghĩa là: Với nhiệt độ trên 4 °C, nước có đặc tính giống mọi vật khác là nóng nở, lạnh co; nhưng với nhiệt độ dưới 4 °C, nước lại lạnh nở, nóng co.

Do hình thể đặc biệt của phân tử nước (với góc kết nối 104,45°), khi bị làm lạnh các phân tử phải dời xa ra để tạo liên kết tinh thể lục giác mở. Vì vậy mà tỉ trọng của nước đá nhẹ hơn nước thể lỏng.

Khi đông lạnh dưới 4 °C, các phân tử nước phải dời xa ra để tạo kết nối tinh thể lục giác mở. Nước là một dung môi tốt nhờ vào tính lưỡng cực. Các hợp chất phân cực hoặc có tính ion như axít, rượu và muối đều đặn dễ tan trong nước.

Tính hòa tan của nước đóng vai trò rất quan trọng trong sinh học vì thường xuyên phản ứng hóa sinh chỉ xảy ra trong dung dịch nước. Nước tinh khiết không dẫn điện.

Mặc dù vậy, do có tính hòa tan tốt, nước hay có tạp chất pha lẫn, thường là các muối, tạo ra các ion tự do trong dung dịch nước cho phép dòng điện chạy qua.

Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính, có thể phản ứng như một axit hay bazơ. Ở 7 pH (trung tính) hàm lượng các ion hydroxyt (OH-) cân bằng với hàm lượng của hydronium (H3O+). Khi phản ứng với một axit mạnh hơn thí dụ như HCl, nước phản ứng như một chất kiềm: HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl- Với ammoniac nước lại phản ứng như một axit: NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-.

✅ Mọi người cũng xem : ý nghĩa hoa đá

1.3 – Vai trò của Nước trong đời sống là gì?

đời sống trên Trái Đất bắt nguồn từ trong nước. Tất cả các sự sống trên Trái Đất đều phụ thuộc vàonướcvà vòng tuần hoàn nước.Nướccó ảnh hưởng quyết liệt đến khí hậu và là tác nhân tạo ra thời tiết.

Năng lượng mặt trời sưởi ấm không đồng đều các đại dương đã tạo nên các dòng hải lưu trên toàn cầu. Dòng hải lưu Gulf Stream vận chuyển nước ấm từ vùng Vịnh Mexico đến Bắc Đại Tây Dương làm ảnh hưởng đến khí hậu của vài vùng châu Âu.

Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các quy trình sinh hóa cơ bản như quang hợp. Hơn 70% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Lượng nước trên Trái Đất có vào khoảng 1,38 tỉ km³.

Trong đó 97,4% là nước mặn trong các đại dương trên thế giới, phần còn lại, 2,6%, là nước ngọt, tồn tại chủ yếu dưới dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các ngọn núi, chỉ có 0,3% nước trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu km³) là có thể dùng làm nước uống. Việc cung cấp nước uống sẽ là một trong số những thử thách lớn nhất của loài người trong vài thập niên tới đây.

Nguồn nước cũng đã là tác nhân gây ra ra một trong những cuộc chiến tranh ở Trung Cận Đông. Nước được dùng trong công nghiệp từ lâu như là nguồn nhiên liệu (cối xay nước, máy hơi nước, nhà máy thủy điện), Như là chất trao đổi nhiệt.

Nhà triết học người Hy Lạp Empedocles đã coi nước là một trong bốn nguồn gốc tạo ra vật chất (bên cạnh lửa, đất và không khí). Nước cũng nằm trong Ngũ Hành của triết học cổ Trung Hoa.

Với tình trạng ô nhiễm ngày một nặng và dân số ngày càng tăng, nước sạch dự báo sẽ sớm trở thành một thứ tài nguyên quý giá không kém dầu mỏ trong thế kỷ trước.

Nhưng không như dầu mỏ có thể thay thế bằng những loại nhiên liệu khác như điện, nhiên liệu sinh học, khí đốt. Nước không thể thay thế và trên thế giới tất cả các dân tộc đều cần đến nó để bảo đảm cuộc sống của mình, cho nên vấn đề nước trở thành chủ đề quan trọng trên các hội đàm quốc tế và những mâu thuẫn về nguồn nước đã được dự báo trong tương lai.

Kết Luận: “Nước” là “một hợp chất hóa học của oxy và hidro, có công thức hóa học là H2O”. Nước một phần không thể thiều nếu không muốn nói là quan trọng nhất trong đời sống của chúng ta. Vậy thực chất nước là gì? Xem thêm chuyên mục: Blog Kiến Thức