WODA
H2O
Cząsteczka o budowie przestrzennej, niesymetrycznej, posiadająca
dwa wiązania kowalencyjne spolaryzowane O �� H i dwie wolne
pary elektronowe nie uczestniczące w wiązaniach wewnątrz
cząsteczki, ale wpływające na oddziaływania międzycząsteczkowe.
CZ
STECZKA WODY JEST DIPOLEM
a między cząsteczkami wody występują
WI
ZANIA WODOROWE
dzięki którym w wodzie przeważają zespoły cząsteczek 
asocjaty (0��C  ok. 100 cząsteczek, 100��C  ok. 6)
Wiązanie wodorowe
KONSEKWENCJE
Asocjacja cząsteczek wody
SKUTKI
Woda jest inna niż powinna być
w warunkach ziemskich występuje trzech postaciach (fazach)
lód woda para wodna
ciało stałe ciecz gaz
t < 0 oC 0 < t < 100 oC
t >100 oC
bez asocjacji woda byłaby ciekła w temp.  80 do  95oC.
Kryształ molekularny w układzie heksagonalnym
Własności
Lżejszy od wody
gęstość lodu d = 0,917 g/cm3 (ok. 0oC)
gęstość wody d = 0,99984 g/cm3 (ok. 0oC)
VIII odmian w zależności od temperatury i warunków powstawania
Kurt Vonnegut Kocia kołyska (lód IX)
t
p
Woda ciekła
Temperatura topnienia: 0�C = 273,15 K
Temperatura wrzenia : 100�C = 373,15 K
(pod ciśnieniem 1 atm)
Gęstość w temperaturze 4�C= 1 kg/l.
Ciepło właściwe [J/(kg*K) ]
woda  4187
lód  1760
para wodna -1970
gliceryna  2386
drewno dębowe  2400
szkło - 750 880
Wysokie ciepło parowania
odparowanie 1 kg H2O wymaga
dostarczenia energii dwukrotnie wyższej
niż dla innych substancji
woda działa jak stabilizator temperatury 
termostat
Bardzo dobra rozpuszczalność
(w wodzie morskiej wykryto ok. 80 związki
ok. pierwiastków)
Wykres fazowy wody
Trzy fazy wody występują wspólnie w punkcie potrójnym wody
t= 0,00100oC pH2O = 611,657 Pa
Punkt krytyczny wody  powyżej temperatury krytycznej
niemożliwe jest skroplenie wody, bez względu na ciśnienie.
Tkr = 647,3 K
Własności chemiczne wody
H2O jest bardzo stabilnym związkiem chemicznym
(rozkład w temperaturze 2700oC) ale:
1. ulega dysocjacji elektrolitycznej
2H2O D�H3O+ + OH-
H3O+ H2O ----- H+ jon hydroniowy
2. reaguje z
metalami: 2 Na + 2HOH "�2NaOH + H2#�
tlenkami metali: CaO + HOH "�Ca(OH)2 - zasada
tlenkami niemetali: SO2 + HOH "�H2SO3 - kwas
i wieloma innymi pierwiastkami i związkami, zwłaszcza
w podwyższonej temperaturze.
Można przyjąć, że w przyrodzie reakcje zawsze zachodzą przynajmniej w obecności wody,
gdyż występuje ona w większości substancji chemicznych jako:
1. woda krystalizacyjna (sieciowa)
wbudowana w strukturę kryształów
Hydratacja (uwodnienie)  stechiometryczne przyłączanie wody
CuSO4 + 5H2O D�CuSO4.5H2O
biały niebieski
hydratacjaD�dehydratacja
2. koordynacyjna
związana z jonami związków uwodnionych (hydratów)
[Mn(H2O)6]+ Cl
akwajon, woda koordynacyjna
3. woda konstytucyjna
występuje w postaci grup hydroksylowych OH [Al(OH)3]
przy ogrzewaniu (prażeniu) następuje oddanie wody
i wytworzenie tlenku Al(OH)3"�Al2O3
4. woda luz
no związana
(śródwęzłowa, międzysieciowa) zeolityczna, międzywarstwowa
woda związana adsorpcyjnie ze strukturami o budowie porowatej: żel krzemionkowy,
glinokrzemiany (zeolity, glinki)
5. woda kapilarna
występuje w mikroporach (f�<10 7m) materiałów porowatych
6. woda swobodna
występuje w makroporach, jamach międzyziarnowych oraz na zwilżonych
powierzchniach
WODA W PRAKTYCE
wodożądność
zawartość wody w mieszaninie zaprawy niezbędna do uzyskania odpowiedniej urabialności (
i prawidłowego utwardzenia)
wodonasiąkliwość
zdolność danego materiału do pochłaniania wody
wodoszczelność
odporność materiału na przenikanie wody
współczynnik rozmiękania
stosunek wytrzymałości materiału nasyconego wodą do wytrzymałości materiału suchego
(gips)
rozpuszczalność
stężenie roztworu wodnego (i nie tylko) w stanie nasycenia
mrozoodporność
odporność nasyconego wodą materiału na wielokrotne zamarzanie
twardość wody
cecha chemiczna wody określana przez zawartość w niej soli wapnia i magnezu
hydrofilność
możliwość przyłączania wody swobodnej
hydrofobowość
odpychanie cząsteczek wody
Woda w postaci gazu  para wodna
zawsze obecna w powietrzu
średnio: od 0,5 do 4 % (vol)
(N2: 78,084, O2: 20,946: Ar: 0,934) % (vol)
podstawowe parametry:
zawartość pary wodnej w powietrzu (w)
stosunek masy wody mv do masy suchego powietrza ma
w = mv /ma [g/g]
w nie zależy od temperatury, ciśnienia itp
natomiast zmienia się wraz z ubytkiem lub przybytkiem wody
wilgotność względna (u)
bezwymiarowy stosunek masy pary wodnej mv faktycznie obecnej w danej
objętości powietrza do największej możliwej w danej temperaturze mv, sat.
u = mv / mv, sat
Odpowiada to stopniowi nasycenia powietrza parą wodną
RH = 100u [%]
0%RH zależy od temeratury
temperatura punktu rosy (td)
temperatura w której zawartość pary wodnej w powietrzu osiąga stan
nasycenia (dla danej temperatury)
RH=100%
Skutki zmian wilgotności lub jej wysokiej zawartości w powietrzu lub w
materiale
1. zmiany wymiarów i kształtów
2. reakcje chemiczne
3. korozja biologiczna
Optymalne RH dla różnych materiałów
Podstawowy warunek:
RH (i t) powinny być stabilne
65% - obszary tropikalne (niekorzystne dla metali i szkła)
55% - zalecana dla obiektów wykonanych z materiałów organicznych, zadowalająca dla
obiektów z materiałów mieszanych
45% - 50% - dla obiektów mieszanych w przypadku ryzyka kondensacji. Niekiedy
zalecana dla papieru i tkanin
40% - 45% - odpowiednia dla metalu, dopuszczalna dla muzeów w klimacie suchym z
lokalnymi obiektami
<40% - odpowiednia dla niektórych gatunków szkła