化学における水の定義

スティーブ・ジョンソン/ペクセルズ

宇宙のすべての分子の中で、人類にとって最も重要なものは水です。

水の定義

水は、2 つの水素原子と 1 つの水素原子からなる化合物です。空気原子。水という名前は通常、化合物の液体状態を指します。固相は氷と呼ばれ、気相は水蒸気と呼ばれます。特定の条件下では、水も超臨界流体を形成します。

の IUPAC名水は実際には水です。別名はオキシダンです。オキシダンという名前は、水の誘導体に名前を付けるための単核親水素化物として化学でのみ使用されます。

水の他の名前は次のとおりです。

「水」という言葉は古い英語の言葉から来ています 濡れた またはゲルマン祖語 ムーン またはドイツ語水 .これらの単語はすべて「水」または「湿った」という意味です。

水は生物に見られる主な化合物です。の約 62% 人体水です。
液体の状態では、水は透明でほとんど無色です。大量の液体の水と氷は青色です。青色の理由は、可視スペクトルの赤色端での光の吸収が弱いためです。
純水は無味無臭です。
地球の表面の約 71% は水で覆われています。内訳すると、地球の地殻の水の 96.5% が海にあり、1.7% が氷冠と氷河にあり、1.7% が地下水にあり、河川と湖にわずかに存在し、0.001% が雲、水蒸気、降水に含まれています。 .
地球の水の約 2.5% だけが淡水です。その水のほぼすべて (98.8%) は氷と地下水に含まれています。
水は、水素ガス (H) に次いで宇宙で 3 番目に多い分子です。₂) と一酸化炭素 (CO)。
の水素原子と酸素原子の間の化学結合水分子極性共有結合です。水は他の水分子と容易に水素結合を形成します。 1 つの水分子は、他の種との最大 4 つの水素結合に参加できます。

水は非常に高い比熱容量 [25 ℃ で 4.1814 J/(g·K)] と高い気化熱 [標準沸点で 40.65 kJ/mol または 2257 kJ/kg] を持っています。これらの特性は両方とも、隣接する水分子間の水素結合の結果です。
水は、可視光と、可視範囲に近い紫外および赤外スペクトルの領域に対してほぼ透明です。この分子は、赤外線、紫外線、およびマイクロ波放射を吸収します。
水は、その極性と誘電率が高いため、優れた溶媒です。極性およびイオン性物質は、酸、アルコール、および多くの塩を含め、水によく溶けます。
水は強い接着力と凝集力があるため、毛細管現象を示します。
水素水分子間の結合も高い表面張力を与えます。これが、小動物や昆虫が水の上を歩くことができる理由です。
純水は電気絶縁体です。ただし、水は自己イオン化するため、脱イオン水にもイオンが含まれています。ほとんどの水には微量の溶質が含まれています。多くの場合、溶質は塩であり、イオンに解離して水の導電率を高めます。

水の密度は、1立方センチメートルあたり約1グラムです。通常の氷は水よりも密度が低く、水に浮きます。このような挙動を示す物質は他にほとんどありません。パラフィンとシリカは、液体よりも軽い固体を形成する物質の他の例です。
水のモル質量は 18.01528 g/mol です。
水の融点は 0.00 °C (32.00 °F; 273.15 K) です。水の融点と凝固点は互いに異なる場合があることに注意してください。水は過冷却しやすい。融点よりかなり低い温度で液体状態を保つことができます。
の沸点水の温度は 99.98 度 C (211.96 度 F; 373.13 K) です。
水は両性です。つまり、酸としても塩基としても機能します。

ブラウン、チャールズ L.「なぜ水は青いのですか?」 Journal of Chemical Education、セルゲイ N. スミルノフ、ACS 出版物、1993 年 8 月 1 日。
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'水。' NIST 標準参照データ、アメリカ合衆国を代表する米国商務長官、2018 年。