纯水是一种无色、无嗅的透明液体。它是所有化学物质中最为重要的物质,是实验室最常用的溶剂,也是生物体和人们生活环境中的主要成分。水的结构和物理、化学性质与其它物质有着显著的不同。
水的反常物理性质有:
(1)很大的极性,偶极矩为1.87D。
(2)比热是所有液态和固态物质中最大的,其值为4.1868kJ·kg-1·K-1。
(3)与第六主族其它元素的氢化物比较,水的熔沸点、熔化热和蒸发热都异常地高。
(4)水在277K时密度最大,其值为1kg·m-3。
水所以具有这些反常的物理性质,都是与水的缔合有关。
水的化学性质:
一般说来,水的化学性质是比较稳定的。但对某些物质,或在特殊条件下,水也表现出一定的化学活性。
(1)热稳定性:
水对热表现出相当高的稳定性,加热至两千多摄氏度也只有0.588%分解。
(2)水合作用:
常用浓度定义与换算
种类 | 定义 | 溶质的量 | 溶液(或溶剂)的量 | 算式 |
质量百分浓度 c% | 每100克溶液中所含溶质的克数 | 多少克 | 100克溶液 | c%=W1/(W1+W2)×100% |
物质的量浓度 cM | 每升溶液中所含溶质的物元量(单位 mol) | 多少摩尔 | 1升溶液 | cM=(W1/M1)/(V/1000)=(W1×1000)/(M1×V) |
当量浓度 cN | 每升溶液中所含溶质的克当量数 | 多少克当量 | 1升溶液 | cN=(W1/E1)/(V/1000)=(W1×1000)/(E1×V) |
质量物质的量浓度 cm | 每1千克溶剂中所含溶质的物元量(单位 mol) | 多少摩尔 | 1千克溶剂 | cm=(W1/M1)/(W2/1000)=(W1×1000)/(W2×M1) |
物元量分数 X | 1摩尔溶液中所含溶质的物元量(单位 mol) | 多少摩尔 | 1摩尔溶液 | Xi=n1/(n1+n2) |
比例浓度 |
体积比例 | 商品溶液体积:加水的体积 | ||
溶质与溶液的份数比(体积) |
1ppm 百万分之ー(10(-6次方)) 1ppb 十亿分之ー(10(-9次方)) 1ppt 万亿分之ー(10(-12次方)) |
W代表质量(g),M代表摩尔质量,E代表当量,V代表体积(ml),n代表物质的量。各符号右下角数字,1代表溶质,2代表溶剂,没有数字则代表溶液。
水是一种良好的极性溶剂,它能溶解许多盐类和一些共价化合物。
(3)水解作用:
不少的无机物质在水中能发生水解。
(4)自离解作用:
水本身可微弱电离:H2O ⇋H++OH-
即:H2O+H2O ⇋H3O++OH-
一个水分子把来自另一个水分子的质子水合了。