Физико-химические свойства воды
Вода - это прозрачная жидкость без запаха, вкуса, а в малом объеме и без цвета, Молекулярная масса воды - 18,0160, химическая формула - Н2О. Максимальная плотность дистиллированной воды - 1 г/см куб. При температуре 3,982 гр. С и нормальном давлении 1 атм.
Вода - единственное известное нам вещество, которое встречается в естественных условиях на поверхности Земли в твердом, жидком и газообразном состоянии.
Вода - уникальный растворитель. Она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любая другая жидкость.
Воду очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода - химически стойкое вещество.
Вода окисляет почти все металлы и разрушает даже самые твердые горные породы.
Вода имеет редкую способность при замерзании расширяться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе. Только немногие вещества (висмут, галлий, германий и др. ) имеют такую же аномалию, при которой твердая фаза легче жидкой.
Вода в форме сферических капель имеет наименьшую поверхность при заданном объеме. Поверхностное натяжение (на границе с воздухом при 20 гр. С равно 72,75 дин/см является необходимым условием капиллярных процессов, столь важных для жизнедеятельности растений и животных.
Пресная вода замерзает не при температуре наибольшей плотности (4 гр. С, а при 0 гр. С.
Вода обладает способностью поглощать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. У воды очень высокая скрытая теплота плавления льда (79 кал/г и испарения (539 кал/г при 100 гр. С, т. Е. Она поглощает значительное количество дополнительной теплоты при неизменности температуры в процессе замерзания и при кипении.
Дистиллированная вода очень плохо проводит электрический ток, но даже весьма малые добавки солей превращают ее в хороший проводник.
Удельная теплоемкость воды выше, чем у большинства веществ (кроме водорода и аммиака: при 100 гр. С=0,487 кал/г- град, а при 15 гр. С=1,000 кал/г град. Плавление льда сопровождается увеличением его удельной теплоемкости почти вдвое. С повышением температуры теплоемкость воды уменьшается и только после 40 гр. С начинает увеличиваться.
Температура замерзания воды понижается при увеличении давления примерно на 1 гр. С на каждые 130 атм. И достигает минимума (-22 гр. С при давлении 2200 атм. При дальнейшем увеличении давления температура замерзания увеличивается и может стать выше 0 гр. (при очень большом давлении.
Температура кипения воды равна 100 гр. С при нормальном давлении 1 атм. Но, учитывая, что водород кипит при - 253 гр. С, а кислород - при -180 гр. С, вода должна кипеть в пределах от 100 до 150 гр. С.
Диэлектрическая проницаемость воды (Е в единицах СГСЭ 81,0 при 20 гр. С (это объясняет наличие у воды особых свойств, в частности способности растворять многие вещества. У большинства других тел она находится в пределах 2 - 3, за исключением ряда кислот (муравьиная - 58, ацетон - 21) и цианистого водорода, у которого диэлектрическая проницаемость 107.
Коэффициент преломления света в воде при 20 гр. С = 1,3330, в то время как по волновой теории света (n=VЕ он должен быть равен 9.
Вода способна к полимеризации - соединению большого числа молекул обычной воды. Такая поливода имеет ряд совершенно новых физических свойств, в частности, она кипит при температуре в 4-5 раз более высокой, чем обычная.
Скорость звука в пресной воде около 1450 м/с, в морской при 25 С - 1496 м/с.
Вязкость при 20 гр. С=1,005 сантипуаза (спз. При О гр. С вязкость чистой воды 1,789 спз, а при 100 гр. С - только 0,282, т. Е. В 6 раз меньше. Вязкость водяного пара при 15 гр. С всего 0,006 спз, т. Е. Значительно меньше, чем у воды при той же температуре.
рН дистиллированной воды при 20 гр. С равен 7. При нагревании р(н.у.)меньшается и при 100 гр. С, например, рН равен 6.
При давлении 1 атм. И температуре 100 гр. С из 1 л воды образуется 1600 л пара. У воды есть и ряд других свойств, которые уже известны и которые еще предстоит узнать.