Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne1

sza się gęstość wody (zwiększa się objętość). Lód jest więc lżejszy od wody, co ma podstawowe znaczenie w przyrodzie. Lód zaczyna się tworzy ć od powierzchni, dając izolację głębszym warstwom wody.

7.1. Właściwości fizykochemiczne wody

Podstawowe fizyczne właściwości wody przedstawiono w tabeli 7.1.

Tabela 7.1.

Podstawowe fizyczne właściwości wody

Właściwości fizyczne	Jednostki	Wartości
Masa cząsteczkowa	U	18.0153
Gęstość (w T=293K)	kg/m^	998.2
Temperaiura topnienia	K	273
Temperatura wrzenia	K	373
Temperatura maksymalnej gęstości	K	277
Ciepło topnienia	J/gK	333.75
Ciepło parowania (w T=273K.)	J/gK	2260
Ciepło właściwe (w T=293K)	J/gK	4.18
1 .epkość dynamiczna (T=293K)	mNs/m^2	1.00
Napięcie powierzchniowe (T=293K)	N/m	0.0728

Lepkość

Wraz z temperaturą zmienia się lepkość wody, zmniejsza się w miarę wzrostu temperatury. Lepkość wody ma znaczny wpływ na sedymentację cząstek zawie szonych.

Ciepło właściwe

Woda w porównaniu z innymi cieczami wykazuje duże ciepło właściwe (4,18 J/g-K) w temperaturze 293 K. Duża wartość tego parametru powoduje, że może ona pochłaniać i tracić ogromne ilości ciepła przy stosunkowo niewielkich zmianach temperatury. Stosunkowo duże jest także ciepło topnienia lodu, w wyni ku czego zamarzanie zbiorników wodnych i topnienie lodu występuje z dużym opóźnieniem w stosunku do zmian temperatury powietrza.

Przewodnictwo cieplne

Woda jest złym przewodnikiem ciepła, jej przewodnictwo cieplne jest np. około 680 razy mniejsze niż przewodnictwo cieplne miedzi.

Napięcie po wierzchnio we

Napięcie powierzchniowe jest liczbowo równe pracy, jaką należy wykonać w celu zwiększenia powierzchni cieczy o I nr. Woda ma najwyższe napięcie powierzchniowe ze wszystkich cieczy, w temperaturze 293 K jest ono równe 0,0728 N/m. Jest to wynikiem obecności wiązań wodorowych. Dzięki napięciu powierzchniowemu kropla wody ma kształt kuli. Wraz ze wzrostem temperatury napięcie powierzchniowe H₂0 maleje. Maleje również pod wpływem dodatku substancji o właściwościach powierzchniowo czynnych.

Prienikalność elektryczna

Duży moment dipolowy cząsteczek wody oraz ich zdolność do tworzenia wiązań wodorowych powodują, iż woda wykazuje dużą przenikalność elektryczną. W temperaturze 293 K wynosi ona 88. Z tego powodu jest bardzo dobrym roz puszczalnikiem związków chemicznych o wiązaniu jonowym oraz silnie spolaryzowanym wiązaniu kowalencyjnym. Proces rozpuszczania polega na fizycznym oddziaływaniu cząsteczek substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika. W wyniku przyciągania następuje proces otaczania cząstek rozpuszczonych przez cząsteczki rozpuszczalnika, zwany solwatacją, a w przypadku, gdy rozpuszczalnikiem jest woda - hydratacją.

Wodę możemy otrzymać przez spalanie wodoru w tlenie:

2H₂ + 0₂ -> 2H₂0

Mieszanina wodoru z tlenem jest silnie wybuchowa. Woda reaguje z metalami bardzo aktywnymi, wydzielając wodór, już w temperaturze pokojowej, np. reakcja sodu i potasu przebiega bardzo łatwo, nieraz burzliwie.

2 K + 2 H₂0 -> 2 K⁺ + 2 OH + H₂^T

Magnez i glin reagują z wodą w podwyższonej temperaturze:

Mg + 2H₂0 -> Mg(OH)_2i + H₂^T

221