Свойства воды

«ХОХ» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. HOH (значения) .

Для более широкого освещения этой темы см. Вода .

Вода

Ball-and-stick model of a water molecule Space filling model of a water molecule   Кислород, О   Водород, Н
Имена
Название ИЮПАК Вода
Систематическое название ИЮПАК Оксидан
Другие имена оксид водорода Гидроксид водорода (HH или HOH) Гидроксильная кислота Оксид дигидрогена (ДГМО) (пародийное название ) оксид диводорода Соляная кислота Соляная кислота Соляная кислота Гидроксильная кислота Гидравлический μ-оксидодиводород Мистер 1 -Гидроксилводород(0) Аква Нейтральная жидкость
Идентификаторы
Номер CAS	7732-18-5  И
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение
Справочник Байльштейна	3587155
ЧЭБИ	ЧЕБИ:15377  И
ЧЕМБЛ	ХЕМБЛ1098659  И
ХимическийПаук	937  И
Лекарственный Банк	ДБ09145
Номер ЕС	231-791-2
Справочник Гмелина	117
КЕГГ	C00001
ПабХим CID	962
номер РТЭКС	ZC0110000
НЕКОТОРЫЙ	059QF0KO0R  И
показывать ИнЧИ InChI=1S/H2O/h1H2 Y Key: XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N Y
показывать УЛЫБКИ O
Характеристики
Химическая формула	ЧАС 22О
Молярная масса	18.01528(33) g/mol
Появление	Почти бесцветное или белое кристаллическое твердое вещество, почти бесцветная жидкость с оттенком синего цвета , бесцветный газ.
Запах	Без запаха
Плотность	Жидкость (1 атм, ВСМОВ ): 0,999 842 83 (84) г/мл при 0 °С 0,999 974 95 (84) г/мл при 3,983 035 (670) °С (температура максимальной плотности, часто 4 °С) 0,997 047 02 (83) г/мл при 25 °C 0,961 887 91 (96) г/мл при 95 °С Твердый: 0,9167 г/мл при 0 °C
Температура плавления	0,00 ° C (32,00 ° F; 273,15 К)
Точка кипения	99,98 ° С (211,96 ° F; 373,13 К)
Растворимость	Плохо растворим в галогеналканах , алифатических и ароматических углеводородах, эфирах . Улучшенная растворимость в карбоксилатах , спиртах , кетонах , аминах . Смешивается с метанолом , этанолом , пропанолом , изопропанолом , ацетоном , глицерином , 1,4-диоксаном , тетрагидрофураном , сульфоланом , ацетальдегидом , диметилформамидом , диметоксиэтаном , диметилсульфоксидом , ацетонитрилом . Частично смешивается с диэтиловым эфиром , метилэтилкетоном , дихлорметаном , этилацетатом , бромом .
Давление пара	3,1690 килопаскаля или 0,031276 атм при 25 °C.
Кислотность ( pKa ​ )	13.995
Основность (p K b )	13.995
Конъюгатная кислота	Гидроний H 3 O + (pK а = 0)
Сопряженная база	Гидроксид ОН – (пК б = 0)
Теплопроводность	0,6065 Вт/(м·К)
Показатель преломления ( n D )	1,3330 (20 °С)
Вязкость	0,890 мПа·с (0,890 сП )
Структура
Кристаллическая структура	Шестиугольный
Группа точек	С 2 в
Молекулярная форма	Бент
Дипольный момент	1,8546 Д
Термохимия
Теплоемкость ( С )	75,385 ± 0,05 Дж/(моль·К)
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 )	69,95 ± 0,03 Дж/(моль·К)
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 )	-285,83 ± 0,04 кДж/моль
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )	−237,24 кДж/моль
Опасности
Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	Утопление Лавина (как снег) Водная интоксикация
NFPA 704 (огненный алмаз)	0 0 0
точка возгорания	Невоспламеняющийся
Паспорт безопасности (SDS)	Паспорт безопасности
Родственные соединения
Другие катионы	Сероводород Селеноводород Теллурид водорода Полонид водорода Перекись водорода
Родственные растворители	Ацетон Метанол фтороводород Аммиак
Страница дополнительных данных
Вода (страница данных)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Y   проверить ( что такое  И Н  ?) Ссылки на инфобоксы

Вода ( H ₂ O ) — полярное неорганическое соединение, представляющее при комнатной температуре без вкуса и запаха жидкость , почти бесцветную, за исключением присущего ей оттенка синего цвета . Это, безусловно, самое изученное химическое соединение. и описывается как «универсальный растворитель ». и «растворитель жизни». Это самое распространенное вещество на поверхности Земли. и единственное общее вещество, существующее в виде твердого тела , жидкости и газа . на поверхности Земли Это также третья по распространенности молекула во Вселенной (после молекулярного водорода и угарного газа ).

Молекулы воды образуют водородные связи друг с другом и сильно полярны. Эта полярность позволяет ему диссоциировать ионы в солях и связываться с другими полярными веществами, такими как спирты и кислоты, растворяя их. Его водородная связь обуславливает множество уникальных свойств, таких как твердая форма, менее плотная, чем жидкая форма, относительно высокая температура кипения 100 ° C для его молярной массы и высокая теплоемкость .

Вода амфотерна , что означает, что она может проявлять свойства кислоты или основания , в зависимости от pH раствора, в котором она находится; он легко производит как H ⁺
и ох ⁻
ионы. В связи с его амфотерным характером он подвергается самоионизации . Произведение активностей или приблизительно концентраций H ⁺
и ох ⁻
является константой, поэтому их соответствующие концентрации обратно пропорциональны друг другу.

Физические свойства

См. Также: Анализ химического состава воды.

Вода – это химическое вещество с химической формулой H.
₂ О ; одна молекула воды имеет два водорода атома , ковалентно связанные с одним атомом кислорода . Вода представляет собой жидкость без вкуса и запаха при температуре и давлении окружающей среды . Жидкая вода имеет слабые полосы поглощения на длинах волн около 750 нм, из-за чего ей кажется синий цвет. Это легко наблюдать в наполненной водой ванне или умывальнике с белой облицовкой. Большие кристаллы льда, как и в ледниках , также кажутся синими.

В стандартных условиях вода представляет собой преимущественно жидкость, в отличие от других аналогичных гидридов семейства кислорода , которые обычно находятся в газообразном состоянии. Это уникальное свойство воды обусловлено наличием водородных связей . Молекулы воды постоянно движутся относительно друг друга, а водородные связи постоянно разрываются и реформируются за время, превышающее 200 фемтосекунд (2 × 10 ⁻¹³ секунды). Однако эти связи достаточно сильны, чтобы создать многие особые свойства воды, некоторые из которых делают ее неотъемлемой частью жизни.

Вода, лед и пар

В атмосфере и на поверхности Земли жидкая фаза является наиболее распространенной и представляет собой форму, которую обычно обозначают словом «вода». Твердая фаза воды известна как лед и обычно имеет структуру твердых, объединенных кристаллов , таких как кубики льда , или рыхло скопившихся зернистых кристаллов, таких как снег . Помимо обычного шестиугольного кристаллического льда другие кристаллические и аморфные фазы льда , известны . Газообразная фаза воды известна как водяной пар (или пар ). Видимый пар и облака образуются из мельчайших капель воды, взвешенных в воздухе.

Вода также образует сверхкритическую жидкость . Критическая температура 647 К , критическое давление 22,064 МПа . В природе это лишь изредка происходит в крайне враждебных условиях. Вероятный пример естественной сверхкритической воды находится в самых горячих частях глубоководных гидротермальных жерл , где вода нагревается до критической температуры вулканическими шлейфами , а критическое давление вызвано весом океана на экстремальных глубинах, где находятся жерла. расположены. Это давление достигается на глубине около 2200 метров: гораздо меньше средней глубины океана (3800 метров).

Теплоемкость и теплоты парообразования и плавления.

Теплота испарения воды от плавления до критической температуры.

Вода имеет очень высокую удельную теплоемкость — 4184 Дж/(кг·К) при 20 °C (4182 Дж/(кг·К) при 25 °C) — вторую по величине среди всех гетероатомных частиц (после аммиака ). а также высокая теплота парообразования (40,65 кДж/моль или 2257 кДж/кг при нормальной температуре кипения), оба из которых являются результатом обширных водородных связей между его молекулами. Земли Эти два необычных свойства позволяют воде смягчать климат , смягчая большие колебания температуры. Большая часть дополнительной энергии, накопленной в климатической системе с 1970 года, аккумулировалась в океанах .

Удельная энтальпия плавления (более известная как скрытая теплота) воды составляет 333,55 кДж/кг при 0 ° C: для растапливания льда требуется такое же количество энергии, как и для нагрева льда от -160 ° C до точки его плавления или нагреть то же количество воды примерно на 80°С. Из обычных веществ выше только аммиак. Это свойство придает устойчивость льду ледников и дрейфующему льду к таянию . До и после появления механического охлаждения лед широко использовался и до сих пор используется для предотвращения порчи продуктов.

Удельная теплоемкость льда при −10 °C составляет 2030 Дж/(кг·К). а теплоемкость пара при 100 °С составляет 2080 Дж/(кг·К).

Плотность воды и льда

Плотность льда и воды в зависимости от температуры

Плотность воды составляет около 1 грамма на кубический сантиметр ( 62 фунта на кубический фут): это соотношение изначально использовалось для определения грамма. Плотность зависит от температуры, но не линейно: по мере повышения температуры плотность возрастает до пика при 3,98 ° C (39,16 ° F), а затем уменьшается; первоначальное увеличение необычно, поскольку большинство жидкостей подвергаются термическому расширению , поэтому плотность только уменьшается в зависимости от температуры. Увеличение наблюдается для воды с 0 °C (32 °F) до 3,98 °C (39,16 °F) и для некоторых других жидкостей. описывается как отрицательное тепловое расширение . Обычный шестиугольный лед также менее плотен, чем жидкая вода: при замерзании плотность воды уменьшается примерно на 9%.

Эти своеобразные эффекты обусловлены узконаправленным соединением молекул воды посредством водородных связей: лед и жидкая вода при низкой температуре имеют сравнительно низкую плотность и низкую энергию открытой решетки. Разрыв водородных связей при плавлении с повышением температуры в диапазоне 0–4 °С позволяет создать более плотную молекулярную упаковку, при которой часть полостей решетки заполняется молекулами воды. Однако при температуре выше 4 °C преобладающим эффектом становится тепловое расширение. а вода при температуре кипения (100 ° C) примерно на 4% менее плотна, чем вода при температуре 4 ° C (39 ° F).

При повышении давления лед претерпевает ряд переходов в другие полиморфы с более высокой плотностью, чем жидкая вода, такие как лед II , лед III , аморфный лед высокой плотности (HDA) и аморфный лед очень высокой плотности (VHDA).

Распределение температуры в озере летом и зимой.

Необычная кривая плотности и более низкая плотность льда, чем плотность воды, важны для большей части жизни на Земле: если бы вода была наиболее плотной при температуре замерзания, то зимой охлаждение на поверхности привело бы к конвективному перемешиванию. Как только температура достигнет 0 °C, водоем замерзнет снизу вверх, и все живое в нем погибнет. Кроме того, учитывая, что вода является хорошим теплоизолятором (благодаря своей теплоемкости), некоторые замерзшие озера летом могут не оттаивать полностью. В действительности инверсия кривой плотности приводит к стабильному расслоению при температуре поверхности ниже 4 °C, а слой льда, плавающий сверху, изолирует воду внизу, даже, например, озеро Байкал в центральной Сибири замерзает зимой лишь до толщины около 1 м. Как правило, в достаточно глубоких озерах температура на дне остается постоянной на уровне около 4 ° C (39 ° F) в течение всего года (см. Диаграмму).

Плотность морской воды и льда

ВОА Поверхностная плотность

Плотность соленой воды зависит от содержания растворенной соли, а также от температуры. Лед все еще плавает в океанах, иначе они бы замерзли снизу вверх. Однако содержание соли в океанах снижает температуру замерзания примерно на 1,9 °C. (из-за понижения температуры замерзания растворителя, содержащего растворенное вещество ) и понижает температуру максимума плотности воды до прежней точки замерзания при 0 °C. Вот почему в океанской воде конвекция более холодной воды вниз не блокируется расширением воды, поскольку она становится холоднее вблизи точки замерзания. Холодная вода океанов, близкая к точке замерзания, продолжает тонуть. Таким образом, существа, обитающие на дне холодных океанов, таких как Северный Ледовитый океан, обычно живут в воде на 4 °C холоднее, чем на дне замерзших пресноводных озер и рек.

Когда поверхность соленой воды начинает замерзать (при -1,9 ° C с нормальной соленостью для морской воды 3,5%) образующийся лед практически не содержит солей и имеет примерно ту же плотность, что и пресноводный лед. Этот лед плавает на поверхности, а «замерзшая» соль увеличивает соленость и плотность морской воды непосредственно под ним в процессе, известном как отторжение рассола . Эта более плотная соленая вода опускается за счет конвекции, и заменяющая ее морская вода подвергается тому же процессу. В результате образуется пресноводный лед при температуре -1,9 ° C. на поверхности. Повышенная плотность морской воды под формирующимся льдом заставляет ее опускаться на дно. В больших масштабах процесс отвода рассола и опускания холодной соленой воды приводит к формированию океанских течений, переносящих такую ​​воду от полюсов, что приводит к возникновению глобальной системы течений, называемой термохалинной циркуляцией .

Смешиваемость и конденсация

Красная линия показывает насыщенность

Основная статья: Влажность

См. Также: Список растворителей, смешивающихся с водой.

Вода смешивается со многими жидкостями, включая этанол во всех соотношениях. Вода и большинство масел не смешиваются, обычно образуя слои по возрастанию плотности сверху. Это можно предсказать, сравнив полярность . Вода, являющаяся относительно полярным соединением, будет иметь тенденцию смешиваться с жидкостями высокой полярности, такими как этанол и ацетон, тогда как соединения с низкой полярностью будут иметь тенденцию быть несмешивающимися и плохо растворимыми , например, с углеводородами .

В газообразном состоянии водяной пар полностью смешивается с воздухом. С другой стороны, максимальное давление водяного пара , которое термодинамически стабильно с жидкостью (или твердым телом) при данной температуре, относительно низко по сравнению с общим атмосферным давлением. пара Например, если парциальное давление составляет 2% от атмосферного давления и воздух охлаждается от 25 °C, начиная примерно с 22 °C, вода начнет конденсироваться, определяя точку росы и создавая туман или росу . Обратный процесс приводит к тому, что туман сгорает утром. Если влажность увеличивается при комнатной температуре, например, в результате принятия горячего душа или ванны, а температура остается примерно той же, пар вскоре достигает давления фазового перехода, а затем конденсируется в виде мельчайших капель воды, обычно называемых как пар.

Насыщенный газ или газ с относительной влажностью 100% - это когда давление пара воды в воздухе находится в равновесии с давлением пара (жидкой) воды; вода (или лед, если она достаточно прохладная) не потеряет массу за счет испарения под воздействием насыщенного воздуха. Поскольку количество водяного пара в воздухе невелико, относительная влажность, отношение парциального давления водяного пара к парциальному давлению насыщенного пара, гораздо полезнее. Давление паров, превышающее 100% относительной влажности, называется перенасыщенным и может возникнуть, если воздух быстро охлаждается, например, из-за внезапного подъема восходящего потока.

Давление пара

Основная статья: Давление пара воды

Диаграммы давления пара воды

Сжимаемость

Сжимаемость воды является функцией давления и температуры. При 0 °С, на пределе нулевого давления, сжимаемость составляет 5,1 × 10. ⁻¹⁰ Хорошо ⁻¹ . На пределе нулевого давления сжимаемость достигает минимума 4,4 × 10 ⁻¹⁰ Хорошо ⁻¹ около 45 °C, а затем снова увеличивается с повышением температуры. С ростом давления сжимаемость уменьшается и составляет 3,9 × 10 ⁻¹⁰ Хорошо ⁻¹ при 0 °C и 100 мегапаскалях (1000 бар).

Модуль объемного сжатия воды составляет около 2,2 ГПа. Низкая сжимаемость негазов, и в частности воды, приводит к тому, что их часто считают несжимаемыми. Низкая сжимаемость воды означает, что даже в глубоких океанах на глубине 4 км, где давление составляет 40 МПа, происходит уменьшение объема всего на 1,8%.

Модуль объемного сжатия водяного льда колеблется от 11,3 ГПа при 0 К до 8,6 ГПа при 273 К. Большое изменение сжимаемости льда в зависимости от температуры является результатом его относительно большого коэффициента теплового расширения по сравнению с другими распространенными твердыми телами.

Тройная точка

Основная статья: Тройная точка § Тройная точка воды

Тройная точка твердое тело/жидкость/пар: жидкая вода, лед I _h и водяной пар в левой нижней части диаграммы состояния воды.

Температура , и давление при которых обычная твердая, жидкая и газообразная вода сосуществуют в равновесии, представляют собой тройную точку воды. С 1954 года эта точка использовалась для определения базовой единицы температуры — кельвина . но, начиная с 2019 года , кельвин теперь определяется с использованием постоянной Больцмана , а не тройной точки воды.

Из-за существования множества полиморфов (форм) льда у воды есть и другие тройные точки, которые имеют в равновесии либо три полиморфа льда, либо два полиморфа льда и жидкости. Густав Генрих Иоганн Аполлон Тамманн в Геттингене предоставил данные о нескольких других тройных точках в начале 20 века. Камб и другие задокументировали дальнейшие тройные баллы в 1960-х годах.

Различные тройные точки воды

Фазы в устойчивом равновесии	Давление	Температура
жидкая вода, лед I h и водяной пар	611 657 Па	273,16 К (0,01 °С)
жидкая вода, лед I h и лед III	209,9 МПа	251 К (-22 ° С)
жидкая вода, лед III и лед V	350,1 МПа	−17,0 °С
жидкая вода, лед V и лед VI	632,4 МПа	0,16 °С
лед I h , лед II и лед III	213 МПа	−35 °С
лед II, лед III и лед V	344 МПа	−24 °С
лед II, лед V и лед VI	626 МПа	−70 °С

Температура плавления

Температура плавления льда составляет 0 ° C (32 ° F; 273 К) при стандартном давлении; однако чистую жидкую воду можно переохладить значительно ниже этой температуры, не замерзая, если жидкость не подвергаться механическим воздействиям. Он может оставаться в жидком состоянии вплоть до точки гомогенного зародышеобразования около 231 К (-42 ° C; -44 ° F). Температура плавления обычного шестиугольного льда немного падает при умеренно высоком давлении, на 0,0073 ° C (0,0131 ° F) / атм. или около 0,5 °C (0,90 °F)/70 атм. поскольку энергия стабилизации водородной связи превышается межмолекулярным отталкиванием, но по мере перехода льда в свои полиморфы (см. Кристаллические состояния льда ) выше 209,9 МПа (2072 атм) температура плавления заметно увеличивается с давлением , т. е. достигая 355 К (82 ° C) при 2,216 ГПа (21 870 атм) (тройная точка льда VII ).

Электрические свойства

Электропроводность

Чистая вода, не содержащая экзогенных ионов , является отличным электронным изолятором , но даже «деионизированная» вода не является полностью свободной от ионов. Вода подвергается автоионизации в жидком состоянии, когда две молекулы воды образуют один гидроксид-анион ( OH ⁻
) и один катион гидроксония ( H
₃3О ⁺
). Из-за автоионизации при температуре окружающей среды чистая жидкая вода имеет ту же концентрацию собственных носителей заряда, что и полупроводниковый германий, а собственную концентрацию носителей заряда на три порядка больше, чем у полупроводникового кремния, следовательно, исходя из концентрации носителей заряда, воду нельзя считать быть полностью диэлектрическим материалом или электрическим изолятором, но быть ограниченным проводником ионного заряда.

Поскольку вода является хорошим растворителем, какое-либо растворенное вещество в ней почти всегда растворено , часто соль . Если в воде есть хотя бы небольшое количество такой примеси, ионы могут переносить заряды туда и обратно, что позволяет воде проводить электричество гораздо легче.

Известно, что теоретическое максимальное удельное электрическое сопротивление воды составляет примерно 18,2 МОм·см (182 кОм ·м) при 25 °C. Эта цифра хорошо согласуется с тем, что обычно наблюдается в системах обратного осмоса , ультрафильтрованной и деионизированной сверхчистой воды, используемых, например, на заводах по производству полупроводников. Уровень примесей солей или кислот, превышающий даже 100 частей на триллион (ppt) в сверхчистой воде, начинает заметно снижать ее удельное сопротивление до нескольких кОм·м.

В чистой воде чувствительное оборудование может обнаружить очень небольшую электропроводность 0,05501 ± 0,0001 мкСм / см при 25,00 °C. Воду также можно подвергнуть электролизу на кислород и водород, но в отсутствие растворенных ионов это очень медленный процесс, поскольку проводится очень слабый ток. Во льду первичными носителями заряда являются протоны (см. Протонный проводник ). Ранее считалось, что лед имеет небольшую, но измеримую проводимость 1 × 10 ⁻¹⁰ См/см, но сейчас считается, что эта проводимость почти полностью обусловлена ​​поверхностными дефектами, а без них лед является изолятором с неизмеримо малой проводимостью.

Полярность и водородная связь

Смотрите также: Химическая полярность

Молекула воды – строение и дипольный момент

Важной особенностью воды является ее полярная природа. Структура имеет изогнутую молекулярную геометрию для двух атомов водорода из кислородной вершины. Атом кислорода также имеет две неподеленные пары электронов. Один эффект, обычно приписываемый неподеленным парам, заключается в том, что угол изгиба газовой фазы H – O – H составляет 104,48 °, что меньше типичного тетраэдрического угла 109,47 °. Неподеленные пары расположены ближе к атому кислорода, чем сигма-электроны, связанные с атомами водорода, поэтому им требуется больше места. Усиленное отталкивание неподеленных пар заставляет связи O–H сближаться друг с другом.

Другим следствием ее структуры является то, что вода является полярной молекулой . Из-за разницы в электроотрицательности направлен дипольный момент связи от каждого H к O, что делает кислород частично отрицательным, а каждый водород частично положительным. Большой молекулярный диполь направлен от области между двумя атомами водорода к атому кислорода. Разница в зарядах приводит к агрегации молекул воды (относительно положительные области притягиваются к относительно отрицательным областям). Это притяжение, водородная связь , объясняет многие свойства воды, например ее растворяющие свойства.

Хотя водородная связь является относительно слабым притяжением по сравнению с ковалентными связями внутри самой молекулы воды, она отвечает за некоторые физические свойства воды. Эти свойства включают относительно высокие температуры плавления и кипения: для разрыва водородных связей между молекулами воды требуется больше энергии. Напротив, сероводород ( H
₂ S ), имеет гораздо более слабую водородную связь из-за более низкой электроотрицательности серы. ЧАС
₂ S представляет собой газ при комнатной температуре , несмотря на то, что сероводород имеет почти вдвое большую молярную массу, чем вода. Дополнительные связи между молекулами воды также придают жидкой воде большую удельную теплоемкость . Такая высокая теплоемкость делает воду хорошим теплоносителем (хладагентом) и тепловым экраном.

Когезия и адгезия

Капли росы прилипли к паутине

Молекулы воды остаются близко друг к другу ( сцепление ) благодаря коллективному действию водородных связей между молекулами воды. Эти водородные связи постоянно разрываются, при этом образуются новые связи с различными молекулами воды; но в любой момент времени в образце жидкой воды большая часть молекул удерживается вместе такими связями.

Вода также обладает высокими адгезионными свойствами из-за своей полярной природы. На чистом гладком стекле вода может образовывать тонкую пленку, поскольку молекулярные силы между стеклом и молекулами воды (силы сцепления) сильнее, чем силы сцепления. В биологических клетках и органеллах вода контактирует с гидрофильными поверхностями мембран и белков ; то есть поверхности, которые имеют сильное притяжение к воде. Ирвинг Ленгмюр наблюдал сильную силу отталкивания между гидрофильными поверхностями. Для обезвоживания гидрофильных поверхностей — для удаления прочно удерживаемых слоев гидратной воды — требуется совершить значительную работу против этих сил, называемых силами гидратации. Эти силы очень велики, но быстро уменьшаются в пределах нанометра или меньше. Они важны в биологии, особенно когда клетки обезвоживаются в результате воздействия сухой атмосферы или внеклеточного замораживания.

Поток дождевой воды из навеса. Среди сил, управляющих образованием капель: Поверхностное натяжение , Когезия (химия) , сила Ван-дер-Ваальса , Неустойчивость Плато-Релея .

Поверхностное натяжение

Эта скрепка находится под уровнем воды, которая плавно и плавно поднялась. Поверхностное натяжение предотвращает погружение зажима и перелив воды через края стекла.

Температурная зависимость поверхностного натяжения чистой воды

Вода имеет необычно высокое поверхностное натяжение — 71,99 мН/м при 25 °C. что обусловлено прочностью водородной связи между молекулами воды. Это позволяет насекомым ходить по воде.

Капиллярное действие

Поскольку вода обладает сильными когезионными и адгезионными силами, она проявляет капиллярное действие. Сильная связь за счет водородных связей и адгезии позволяет деревьям переносить воду на высоту более 100 м.

Вода как растворитель

Основная статья: Водный раствор

Наличие коллоидного карбоната кальция и высоких концентраций растворенной извести придает воде водопада Хавасу бирюзовый цвет.

Вода является отличным растворителем благодаря своей высокой диэлектрической проницаемости. Вещества, которые хорошо смешиваются и растворяются в воде, известны как гидрофильные («водолюбивые») вещества, а те, которые плохо смешиваются с водой, известны как гидрофобные («водолюбивые») вещества. Способность вещества растворяться в воде определяется тем, может ли вещество соответствовать или превосходить сильные силы притяжения , которые молекулы воды создают между другими молекулами воды. Если вещество обладает свойствами, которые не позволяют ему преодолевать эти сильные межмолекулярные силы, молекулы выпадают в осадок из воды. Вопреки распространенному заблуждению, вода и гидрофобные вещества не «отталкиваются», и гидратация гидрофобной поверхности энергетически, а не энтропийно выгодна.

Когда ионное или полярное соединение попадает в воду, оно окружается молекулами воды ( гидратация ). Относительно небольшой размер молекул воды (~3 ангстрема) позволяет многим молекулам воды окружать одну молекулу растворенного вещества . Частично отрицательные дипольные концы воды притягиваются к положительно заряженным компонентам растворенного вещества, и наоборот, для положительных дипольных концов.

В общем, ионные и полярные вещества, такие как кислоты , спирты и соли, относительно растворимы в воде, а неполярные вещества, такие как жиры и масла, — нет. Неполярные молекулы остаются вместе в воде, потому что молекулам воды энергетически выгоднее образовывать водородные связи друг с другом, чем участвовать во взаимодействиях Ван-дер-Ваальса с неполярными молекулами.

Примером ионного растворенного вещества является поваренная соль ; хлорид натрия NaCl распадается на Na ⁺
катионы и Cl ⁻
анионы , каждый из которых окружен молекулами воды. Затем ионы легко переносятся из кристаллической решетки в раствор. Примером неионного растворенного вещества является столовый сахар . Диполи воды образуют водородные связи с полярными областями молекулы сахара (группами ОН) и позволяют ему уходить в раствор.

Квантовое туннелирование

Основная статья: Квантовое туннелирование воды

О динамике квантового туннелирования в воде сообщалось еще в 1992 году. В то время было известно, что существуют движения, которые разрушают и регенерируют слабую водородную связь за счет внутреннего вращения замещающих мономеров воды . 18 марта 2016 года сообщалось, что водородная связь может быть разорвана путем квантового туннелирования в гексамере воды . В отличие от ранее сообщавшихся туннельных движений в воде, это включало согласованный разрыв двух водородных связей. Позже в том же году сообщалось об открытии квантового туннелирования молекул воды.

Электромагнитное поглощение

Основная статья: Электромагнитное поглощение водой

Вода относительно прозрачна для видимого света , ближнего ультрафиолета и дальнего красного света, но поглощает большую часть ультрафиолетового , инфракрасного света и микроволн . Большинство фоторецепторов и фотосинтетических пигментов используют ту часть светового спектра, которая хорошо передается через воду. Микроволновые печи используют непрозрачность воды для микроволнового излучения для нагрева воды внутри продуктов. Голубой цвет воды обусловлен слабым поглощением красной части видимого спектра .

Структура

Модель водородных связей (1) между молекулами воды

Одна молекула воды может участвовать максимум в четырех водородных связях , поскольку она может принимать две связи, используя неподеленные пары кислорода, и отдавать два атома водорода. Другие молекулы, такие как фтороводород , аммиак и метанол, также могут образовывать водородные связи. Однако они не проявляют аномальных термодинамических , кинетических или структурных свойств, подобных тем, которые наблюдаются в воде, поскольку ни один из них не может образовывать четыре водородные связи: либо они не могут отдавать или принимать атомы водорода, либо наблюдаются стерические в объемных остатках эффекты. В воде за счет четырех водородных связей образуются межмолекулярные тетраэдрические структуры, образующие тем самым открытую структуру и трехмерную сетку связей, что приводит к аномальному уменьшению плотности при охлаждении ниже 4 °С. Эта повторяющаяся, постоянно реорганизующаяся единица образует трехмерную сеть, простирающуюся по всей жидкости. Эта точка зрения основана на исследованиях рассеяния нейтронов и компьютерном моделировании, и она имеет смысл в свете однозначного тетраэдрического расположения молекул воды в ледяных структурах.

Однако существует альтернативная теория структуры воды. В 2004 году в скандальной статье Стокгольмского университета было высказано предположение, что молекулы воды в жидком состоянии обычно связываются не с четырьмя, а только с двумя другими; образуя таким образом цепочки и кольца. Был придуман термин «теория струн воды» (который не следует путать с теорией струн в физике). Эти наблюдения были основаны на рентгеновской абсорбционной спектроскопии, которая исследовала локальное окружение отдельных атомов кислорода.

Молекулярная структура

Смотрите также: Молекулярная орбитальная диаграмма § Вода

Отталкивающее воздействие двух неподеленных пар на атом кислорода приводит к тому, что вода имеет изогнутую , а не линейную молекулярную структуру. позволяя ему быть полярным. Угол водород-кислород-водород составляет 104,45°, что меньше 109,47° для идеального sp. ³ гибридизация . Объяснение теории валентной связи состоит в том, что неподеленные пары атома кислорода физически больше и, следовательно, занимают больше места, чем связи атома кислорода с атомами водорода. Объяснение теории молекулярных орбиталей ( правило Бента ) состоит в том, что понижение энергии несвязывающих гибридных орбиталей атома кислорода (путем присвоения им большего количества s-характера и меньшего p-характера) и, соответственно, повышение энергии гибридных орбиталей атома кислорода, связанных с атомами водорода ( присваивая им больше p-символа и меньше s-символа) в конечном итоге приводит к снижению энергии занятых молекулярных орбиталей, поскольку энергия несвязывающих гибридных орбиталей атома кислорода полностью вносит вклад в энергию неподеленных пар атома кислорода, в то время как энергия Две другие гибридные орбитали атома кислорода лишь частично вносят вклад в энергию связывающих орбиталей (остальная часть вклада исходит от 1s-орбиталей атомов водорода).

Химические свойства

Самоионизация

Основная статья: Самоионизация воды

В жидкой воде происходит некоторая самоионизация с образованием ионов гидроксония и гидроксид- ионов.

2 часа
₂ О ⇌ Ч
₃3О ⁺
+ ОН ⁻

Константа равновесия этой реакции, известная как ионный продукт воды, $K_{\rm {w}}=[{\rm {H_{3}O^{+}}}][{\rm {OH^{-}}}]$, имеет значение около 10 ⁻¹⁴ при 25 °С. При нейтральном pH концентрация гидроксид- иона ( OH ⁻
) равен таковому у (сольватированного) иона водорода ( H ⁺
), со значением, близким к 10 ⁻⁷ моль л ⁻¹ при 25 °С. См. страницу данных для значений при других температурах.

Константа термодинамического равновесия представляет собой частное термодинамической активности всех продуктов и реагентов, включая воду:

$K_{\rm {eq}}={\frac {a_{\rm {H_{3}O^{+}}}\cdot a_{\rm {OH^{-}}}}{a_{\rm {H_{2}O}}^{2}}}$

Однако для разбавленных растворов активность растворенного вещества, такого как H ₃ O ⁺ или ОН ⁻ аппроксимируется его концентрацией, а активность растворителя H ₂ O приближается к единице, так что получаем простое ионное произведение $K_{\rm {eq}}\approx K_{\rm {w}}=[{\rm {H_{3}O^{+}}}][{\rm {OH^{-}}}]$

Геохимия

Воздействие воды на горные породы в течение длительного периода времени обычно приводит к выветриванию и водной эрозии — физическим процессам, которые превращают твердые породы и минералы в почву и осадки, но при некоторых условиях происходят также химические реакции с водой, приводящие к метасоматозу или гидратации минералов. , тип химического изменения горной породы, в результате которого образуются глинистые минералы . Это также происходит, когда портландцемент затвердевает.

Водяной лед может образовывать клатратные соединения , известные как клатратные гидраты , с множеством небольших молекул, которые могут быть встроены в его обширную кристаллическую решетку. Наиболее заметным из них является клатрат метана , 4 CH.
₄ · 23 часа
₂ O , естественно встречающийся в больших количествах на дне океана.

Кислотность в природе

Дождь обычно умеренно кислый, с pH от 5,2 до 5,8, если в нем нет кислоты сильнее углекислого газа. большое количество оксидов азота и серы Если в воздухе присутствует , они тоже растворяются в облаках и каплях дождя, вызывая кислотные дожди .

изотопологи

Существует несколько изотопов водорода и кислорода, дающих начало нескольким известным изотопологам воды. Венский стандарт средней океанской воды является действующим международным стандартом изотопов воды. Природная вода почти полностью состоит из безнейтронного изотопа водорода протия . Лишь 155 ppm включают дейтерий ( ²
H или D), изотоп водорода с одним нейтроном и менее 20 частей на квинтиллион включает тритий ( ³
H или T), который имеет два нейтрона. Кислород также имеет три стабильных изотопа: ¹⁶
О присутствует в 99,76%, ¹⁷
О в 0,04% и ¹⁸
O в 0,2% молекул воды.

Оксид дейтерия, D
₂ O также известен как тяжелая вода из-за ее более высокой плотности. Используется в ядерных реакторах в качестве замедлителя нейтронов . Тритий радиоактивен , распадается с периодом полураспада 4500 дней; ТНО существует в природе лишь в незначительных количествах и производится в основном в результате ядерных реакций, вызванных космическими лучами в атмосфере. Вода с одним атомом протия и одним атомом дейтерия HDO встречается в природе в обычной воде в небольших концентрациях (~0,03%) и D
₂ O в гораздо меньших количествах (0,000003%), и любые такие молекулы являются временными, поскольку атомы рекомбинируют.

Наиболее заметные физические различия между H
₂ О и Д
₂ O , помимо простой разницы в удельной массе, включает в себя свойства, на которые влияют водородные связи, такие как замораживание и кипение, а также другие кинетические эффекты. Это связано с тем, что ядро ​​дейтерия в два раза тяжелее протия, и это вызывает заметные различия в энергиях связи. Разница в температурах кипения позволяет разделить изотопологи. Коэффициент самодиффузии H ​
₂ O при 25 °C на 23% выше значения D.
_2О . Поскольку молекулы воды обмениваются атомами водорода друг с другом, оксид дейтерия (DOH) гораздо чаще встречается в тяжелой воде низкой чистоты, чем чистый монооксид дидейтерия D.
_2О .

Потребление чистого изолированного D
₂ O может влиять на биохимические процессы — прием внутрь в больших количествах ухудшает функцию почек и центральной нервной системы. Небольшие количества можно употреблять без каких-либо побочных эффектов; люди обычно не осознают вкусовых различий, но иногда сообщают об ощущении жжения или сладкий вкус. Чтобы токсичность стала очевидной, необходимо употреблять очень большое количество тяжелой воды. Крысы, однако, способны избегать тяжелой воды по запаху, и она токсична для многих животных.

Легкая вода относится к воде, обедненной дейтерием (DDW), воде, в которой содержание дейтерия снижено ниже стандартного уровня в 155 частей на миллион .

возникновение

Вода — самое распространенное вещество на поверхности Земли, а также третья по распространенности молекула во Вселенной после H.
₂ и СО . 0,23 ppm массы Земли составляет вода и 97,39% мирового объема воды 1,38 × 10. ⁹ км ³ встречается в океанах.

Вода гораздо более распространена во внешней части Солнечной системы, за пределами точки, называемой линией замерзания , где солнечное излучение слишком слабое, чтобы испарять твердую и жидкую воду (а также другие элементы и химические соединения с относительно низкими температурами плавления, такие как метан) . и аммиак ). Во внутренней части Солнечной системы планеты, астероиды и спутники почти полностью состоят из металлов и силикатов. С тех пор вода была доставлена ​​во внутреннюю часть Солнечной системы с помощью пока еще неизвестного механизма, предположительно, в результате ударов астероидов или комет, несущих воду из внешней части Солнечной системы, где тела содержат гораздо больше водяного льда. Разница между планетарными телами, расположенными внутри и за пределами линии замерзания, может быть резкой. Масса Земли на 0,000023% состоит из воды, а Тефия , спутник Сатурна, почти полностью состоит из воды.

Реакции

Кислотно-основные реакции

Вода амфотерна : она способна действовать как кислота или основание в химических реакциях. Согласно определению Брёнстеда-Лоури , кислота представляет собой протон ( H ⁺
) донор, а основание – акцептор протона. При реакции с более сильной кислотой вода выступает в роли основания; при реакции с более сильным основанием он действует как кислота. Например, вода получает букву H. ⁺
ион из HCl при соляной кислоты образовании :

HCl
(кислота) + Н
₂2О
(база) ⇌ Ч
₃3О ⁺
+ Cl ⁻

В реакции аммиаком с NH
₃ , вода отдает H ⁺
ион и, таким образом, действует как кислота:

Нью-Хэмпшир
₃
(база) + Н
₂2О
(кислота) ⇌ NH ⁺
₄ + ОН ⁻

Поскольку атом кислорода в воде имеет две неподеленные пары , вода часто действует как основание Льюиса или донор электронной пары в реакциях с кислотами Льюиса , хотя она также может реагировать с основаниями Льюиса, образуя водородные связи между донорами электронной пары и атомы водорода воды. Теория HSAB описывает воду как слабую жесткую кислоту и слабое жесткое основание, а это означает, что она преимущественно реагирует с другими твердыми соединениями:

ЧАС ⁺

(кислота Льюиса) + H
₂2О
(база Льюиса) → H
₃3О ⁺

Фе ³⁺

(кислота Льюиса) + H
₂2О
(основание Льюиса) → Fe( H
_2О ) ³⁺
₆

кл. ⁻

(основание Льюиса) + H
₂2О
(кислота Льюиса) → Cl( H
_2О ) ⁻
₆

Когда соль слабой кислоты или слабого основания растворяется в воде, вода может частично гидролизовать соль с образованием соответствующего основания или кислоты, которая придает водным растворам мыла и пищевой соды их основной pH:

Уже
₂ СО
₃ + Ч
₂ О ⇌ NaOH + NaHCO
₃

Лигандная химия

Характер основания Льюиса воды делает ее распространенным лигандом в комплексах переходных металлов , примеры которых включают аквакомплексы металлов, такие как Fe (H
_2О ) ²⁺
₆ к перрениевой кислоте , которая содержит две молекулы воды, координированные с рениевым центром. В твердых гидратах вода может быть либо лигандом, либо просто находиться в каркасе, либо и то, и другое. Таким образом, FeSO
₄ ·7ч
₂ O состоит из [Fe ₂ (H ₂ O) ₆ ] ²⁺ центры и одна «решетка воды». Вода обычно является монодентатным лигандом, т. е. образует только одну связь с центральным атомом.

Некоторые контакты с водородными связями в FeSO ₄ ^. 7H ₂ O. Этот аквакомплекс металла кристаллизуется с одной молекулой «решеточной» воды, которая взаимодействует с сульфатом и с [Fe(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ центры.

Органическая химия

Будучи твердым основанием, вода легко реагирует с органическими карбокатионами ; например, в реакции гидратации гидроксильная группа ( OH ⁻
) и кислотный протон присоединяются к двум атомам углерода, связанным двойной связью углерод-углерод, в результате чего образуется спирт. Когда добавление воды к органической молекуле расщепляет ее на две части, гидролиз говорят, что происходит . Яркими примерами гидролиза являются омыление жиров и переваривание белков и полисахаридов . Вода также может быть уходящей группой в замещения S _N 2 и элиминирования E2 реакциях ; последняя тогда известна как реакция дегидратации .

Вода в окислительно-восстановительных реакциях

Вода содержит водород в степени окисления +1 и кислород в степени окисления -2. Он окисляет химические вещества, такие как гидриды , щелочные металлы и некоторые щелочноземельные металлы. Одним из примеров реакции щелочного металла с водой является:

2 На + 2 Н
₂ О → Ч
₂ + 2 вот и все ⁺
+ 2 ОН ⁻

Некоторые другие химически активные металлы, такие как алюминий и бериллий , также окисляются водой, но их оксиды прилипают к металлу и образуют пассивный защитный слой. Обратите внимание, что ржавление железа . — это реакция между железом и кислородом растворяется в воде, а не между железом и водой.

Вода может окисляться с выделением газообразного кислорода, но очень немногие окислители реагируют с водой, даже если их восстановительный потенциал превышает потенциал O.
₂ /ч
₂ О. ​Почти все такие реакции требуют катализатора . Пример окисления воды:

4 АгФ
₂ + 2 ч
₂ О → 4 AgF + 4 HF + О
₂

Электролиз

Основная статья: Электролиз воды

Воду можно разделить на составные элементы, водород и кислород, пропуская через нее электрический ток. Этот процесс называется электролизом. Катодная полуреакция:

2 часа ⁺
+ 2
и ⁻
→ Ч
₂

Анодная полуреакция:

2 часа
₂ О → О
₂ + 4 часа ⁺
+ 4
и ⁻

Образующиеся газы выходят пузырьками на поверхность, где их можно собрать или поджечь пламенем над водой, если это было намеренно. Требуемый потенциал для электролиза чистой воды составляет 1,23 В при 25 °C. Фактически при практическом электролизе рабочий потенциал составляет 1,48 В или выше.

История

Генри Кавендиш в 1781 году показал, что вода состоит из кислорода и водорода. Первое разложение воды на водород и кислород путем электролиза было осуществлено в 1800 году английскими химиками Уильямом Николсоном и Энтони Карлайлом . В 1805 году Жозеф Луи Гей-Люссак и Александр фон Гумбольдт показали, что вода состоит из двух частей водорода и одной части кислорода.

Гилберт Ньютон Льюис выделил первый образец чистой тяжелой воды в 1933 году.

Свойства воды исторически использовались для определения различных температурных шкал . Примечательно, что шкалы Кельвина , Цельсия , Рэнкина и Фаренгейта определялись или в настоящее время определяются температурами замерзания и кипения воды. Менее распространенные шкалы Делиля , Ньютона , Реомюра и Рёмера определялись аналогичным образом. Тройная точка воды сегодня является наиболее часто используемой стандартной точкой.

Номенклатура

Принятое ИЮПАК название воды — оксидан или просто вода . или его эквивалент на разных языках, хотя существуют и другие систематические названия, которые можно использовать для описания молекулы. Оксидан предназначен только для использования в качестве названия моноядерного исходного гидрида, используемого для обозначения производных воды по номенклатуре заместителей . Эти производные обычно имеют другие рекомендуемые названия. Например, название гидроксил рекомендуется использовать , а не оксиданил для группы –OH . Название оксан явно упоминается ИЮПАК как непригодное для этой цели, поскольку это уже название циклического эфира, также известного как тетрагидропиран .

Простейшее систематическое название воды — оксид водорода . Это аналогично родственным соединениям, таким как перекись водорода , сероводород и оксид дейтерия (тяжелая вода). Используя химическую номенклатуру ионных бинарных соединений типа I , вода будет называться монооксидом водорода . но его нет среди названий, опубликованных Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). Другое название — монооксид дигидрогена , которое является редко используемым названием воды и в основном используется в пародии на монооксид дигидрогена .

Другие систематические названия воды включают гидроксикислоту , гидроксильную кислоту и гидроксид водорода , используя названия кислот и оснований. Ни одно из этих экзотических названий не используется широко. Поляризованная форма молекулы воды H ⁺
ОЙ ⁻
, также называется гидроксидом гидрона по номенклатуре ИЮПАК.

Водное вещество — это термин, используемый для оксида водорода (H ₂ O), когда не хотят уточнять, идет ли речь о жидкой воде , паре , некоторой форме льда или компоненте смеси или минерале.

См. также

• Химическое связывание воды
• Пародия на дигидроген монооксид
• Двойная дистиллированная вода
• Электромагнитное поглощение водой
• Гидродинамика
• Жесткая вода
• Тяжелая вода
• Полиоксид водорода
• Лед
• Оптические свойства воды и льда
• Пар
• Перегретая вода
• Вязкость § Вода
• Водный кластер
• Вода (страница данных)
• Водный димер
• Водная модель
• Эксперимент с водяной нитью

Ссылки

Библиография

• Бойд, Клод Э. (2000). «РН, углекислый газ и щелочность». Качество воды . Бостон, Массачусетс: Спрингер. стр. 105–122. дои : 10.1007/978-1-4615-4485-2_7 . ISBN  978-1461544852 .
• Кэмпбелл, Мэри К.; Фаррелл, Шон О. (2007). Биохимия (6-е изд.). Cengage Обучение. ISBN  978-0-495-39041-1 .
• Кэмпбелл, Нил А.; Рис, Джейн Б. (2009). Биология (8-е изд.). Пирсон. ISBN  978-0-8053-6844-4 .
• Кэмпбелл, Нил А.; Уильямсон, Брэд; Хейден, Робин Дж. (2006). Биология: исследование жизни . Бостон: Пирсон Прентис Холл. ISBN  978-0-13-250882-7 . Архивировано из оригинала 2 ноября 2014 г. Проверено 19 ноября 2008 г.
• Шарло, Г. (2007). Качественный неорганический анализ . Читайте книги. ISBN  978-1-4067-4789-8 .
• Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN  978-0-08-037941-8 .
• Международный союз теоретической и прикладной химии (2005). Номенклатура неорганической химии: Рекомендации ИЮПАК 2005 г. (PDF) . Королевское химическое общество. ISBN  978-0-85404-438-2 . Архивировано (PDF) из оригинала 12 декабря 2019 г. Проверено 31 июля 2016 г.
• Ли, Дж.Дж.; Фавр, HA; Метаномски, Западная Вирджиния (1998). Принципы химической номенклатуры: руководство по рекомендациям IUPAC (PDF) . Оксфорд: Блэквелл Наука. ISBN  978-0-86542-685-6 . ОСЛК   37341352 . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июля 2011 г.
• Льюис, Уильям CM; Райс, Джеймс (1922). Система физической химии . Лонгманс, Грин и Ко.
• Лиде, Дэвид Р. (2003). CRC Справочник по химии и физике . Справочник CRC (84-е изд.). ЦРК Пресс. ISBN  978-0849304842 . Архивировано из оригинала 04 февраля 2024 г. Проверено 29 мая 2016 г.
• Рис, Джейн Б.; Урри, Лиза А.; Каин, Майкл Л.; Вассерман, Стивен А.; Минорский, Петр Васильевич; Джексон, Роберт Б. (2013). Кэмпбелл Биология (10-е изд.). Бостон, Массачусетс: Пирсон. ISBN  978-0321775658 .
• Риддик, Джон (1970). Физические свойства органических растворителей и методы очистки . Методы химии. Уайли-Интерсайенс. ISBN  978-0471927266 .
• Шарп, Роберт Филлип (1988). Живой лед: понимание ледников и оледенения . Издательство Кембриджского университета. п. 27 . ISBN  978-0-521-33009-1 .
• Вайнгертнер, Герман; Терманн, Илька; Борчерс, Ульрих; Бальсаа, Питер; Лутце, Хольгер В.; Шмидт, Торстен К.; Франк, Эрнст Ульрих; Виганд, Габриэле; Дамен, Николаус; Шведт, Джордж; Фриммель, Фриц Х.; Гордалла, Биргит К. (2016). «Вода. 1. Свойства, анализ и гидрологический цикл». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. дои : 10.1002/14356007.a28_001.pub3 . ISBN  978-3527306732 .
• Зумдал, Стивен С.; Зумдал, Сьюзен А. (2013). Химия (9-е изд.). Cengage Обучение . ISBN  978-1-13-361109-7 .

Дальнейшее чтение

• Бен-Наим, А. (2011), Молекулярная теория воды и водных растворов , World Scientific

Внешние ссылки

• «Свойства и измерения воды» . Геологическая служба США . 2 мая 2016 г. Проверено 31 августа 2016 г.
• Выпуск формулы IAPWS 1995 г. для термодинамических свойств обычного водного вещества для общего и научного использования (более простая формулировка)
• Онлайн-калькулятор с использованием дополнительного выпуска IAPWS о свойствах жидкой воды при давлении 0,1 МПа, сентябрь 2008 г.
• Чаплин, Мартин (2019). «Структура и свойства воды в различных ее состояниях» . Энциклопедия воды . Интернет-библиотека Wiley 2019. стр. 1–19. дои : 10.1002/9781119300762.wsts0002 . ISBN  9781119300755 . S2CID   213738895 .
• Расчет давления пара , плотности жидкости , динамической вязкости жидкости и поверхностного натяжения воды .
• Калькулятор плотности воды
• Почему в напитке плавает лед? , НАСА