Modèle moléculaire de l`eau

L`eau est beaucoup plus petite que presque toutes les autres molécules. En conséquence, l`eau liquide et solide (glace) ont des densités élevées de molécules. Un litre d`eau à température ambiante (25 ° c) pèse près d`un kilogramme (997 g) et contient environ 33 millions molécules. g le diamètre atomique peut être déterminé à partir de l`interpolation des rayons ioniques efficaces des ions isoélectroniques (à partir des données cristallines) de O2-(2,80 Å), OH-(2,74 Å) et H3O + (2,76 Å) [1167]. Par coïncidence, ce diamètre est similaire à la longueur d`une liaison hydrogène. La molécule d`eau (longueur de la liaison 0,96 Å) est plus petite que l`ammoniac (longueur de liaison 1,01 Å) ou le méthane (longueur de la liaison 1,09 Å), avec seulement H2 (longueur de liaison 0,74 Å) et HF (longueur de la liaison 0,92 Å) étant des molécules plus petites. Retour Semblable à beaucoup d`autres substances, l`eau peut prendre de nombreuses formes. Sa phase liquide, la phase la plus courante de l`eau sur la terre, est la forme que l`on entend généralement par le mot «eau». En théorie, l`eau pure a un pH de 7. Dans la pratique, l`eau pure est très difficile à produire.

L`eau laissée exposée à l`air pour toute longueur de temps dissout rapidement le dioxyde de carbone, formant une solution d`acide carbonique, avec un pH limitatif de ~ 5,7 (référence: Kendall, J. (1916), Journal of the American Chemical Society 38 (11): 2460-2466). Gardez vos molécules d`eau magnétiques de s`évaporer en disant à vos élèves de faire de la structure hexagonale de glace comme leur dernière activité. Une fois que vous avez fini d`explorer les concepts liés à la glace, vos élèves peuvent placer le modèle de glace à côté de la tasse d`eau avec l`éthane, le groupe hydroxyle, le sodium et les morceaux de chlorure. Avec un coup d`œil rapide vous saurez toutes les molécules d`eau et d`autres pièces sont prêtes à aller dans la tasse! En général, les substances ioniques et polaires telles que les acides, les alcools et les sels sont facilement solubles dans l`eau, et les substances non polaires telles que les graisses et les huiles ne le sont pas. Les molécules non polaires restent ensemble dans l`eau parce qu`elles sont énergiquement plus favorables pour les molécules d`eau à la liaison hydrogène que pour s`engager dans des interactions de van der Waals avec des molécules non polaires. Bon nombre des propriétés physiques et chimiques de l`eau (y compris sa capacité en tant que solvant) sont en partie aux réactions acido-basiques auxquelles elle peut faire partie. L`eau peut être décrite comme une molécule amphotérique, ce qui signifie qu`elle peut réagir à la fois comme un acide Brønsted-Lowry ou une base. Cela peut être montré dans la réaction entre deux molécules d`eau qui produit l`ion hydronium (H3O +) et union hydroxyde (OH –): ici, l`eau agit comme une base, en recevant union H +. Un acide fait don d`union H +, et l`eau peut aussi le faire, comme dans la réaction avec l`ammoniac, NH3: une molécule d`eau peut former un maximum de quatre liaisons hydrogène en acceptant deux atomes d`hydrogène et en donnant deux atomes d`hydrogène. Bien que la liaison hydrogène soit une attraction relativement faible par rapport aux liaisons covalentes dans la molécule d`eau elle-même (liaisons intramoléculaires), elle est responsable d`un certain nombre de propriétés physiques de l`eau.

L`une de ces propriétés est ses points de fusion et d`ébullition relativement élevés; plus d`énergie est nécessaire pour briser les liaisons hydrogène entre les molécules afin de passer à une phase énergétique plus élevée. L`eau purifiée est nécessaire pour de nombreuses applications industrielles, ainsi que pour la consommation. Les humains ont besoin d`eau qui ne contient pas trop de sel ou d`autres impuretés. Les impuretés courantes comprennent les produits chimiques ou les bactéries nocives. Certains solutés sont acceptables et même souhaitables pour l`amélioration du goût perçu. L`eau qui est appropriée pour boire est appelée l`eau potable. Le fait que la densité de la glace est inférieure à celle de l`eau liquide a la conséquence importante que la glace flotte.

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