Nước không còn gì xa lạ với con người chúng ta đúng không nào? Bởi nước chính là thành phần quan trọng trong cuộc sống con người. Mặc dù nước đóng vai trò lớn như thế. Nhưng không phải ai cũng hiểu đúng, rõ về khái niệm nước là gì? Hay tính chất cấu tạo của phân tử nước ra sao? Chính vì thế, nội dung bài viết dưới đây của Hút bể phốt khoán. Sẽ cung cấp thông tin chi tiết, cụ thể giúp bạn nắm rõ hơn về nước.
Xem thêm: Cách xử lý mùi hôi hố ga
Nước là gì?
“Nước” chính là hợp chất hóa học của oxy và hidro, công thức hóa học là H2O. Nước là phần không thể thiếu đối với cuộc sống của con người và môi trường. Vậy nước thực chất là như thế nào?
Với tính chất hóa học đặc trưng, nước được xem là chất cần thiết trong đời sống và khoa học. Trái đất có 70% diện tích được che phủ bởi nước. Tuy nhiên chỉ có 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất có trong nguồn có thể chọn làm nước uống.
Mặt khác ngoài loại nước bình thường còn có những loại nước siêu nặng và nặng. Những loại nước này chứa nguyên tử hiđrô bình thường được thay bởi đồng vị đơteri và triti. Nước nặng không có tính chất hóa học, vật lý giống nước thường.
Cấu tạo và tính chất của phân tử nước?
Nước gồm hai nguyên tử là oxy và hiđrô. Nước có góc liên kết là 104,45° xét về mặt hình học. Do những cặp điện tử tự do dành khá nhiều diện tích nên góc này bị sai lệch so với góc hình tứ diện. Về chiều dài của liên kết O-H là 96,84 picômét.
Tính lưỡng cực của nước
- Tính lưỡng cực oxy mang âm điện sẽ lớn hơn so với hiđrô. Do việc tích điện từng phần cũng như cấu tạo hình ba góc không giống nhau của những nguyên tử. Nên cực tính âm của oxy và cực tính dương của các nguyên tử hiđrô dẫn đến sự lưỡng cực.
- Thông qua hai cặp điện tử của nguyên tử oxy đơn độc. Sự xắp xếp thành góc giữa hai nguyên tử hiđrô cũng như việc tạo thành moment lưỡng cực đã được lý thuyết VSEPR giải thích. Do đó mà nước có tính chất đặc biệt.
- Một số sóng điện từ như sóng ngắn có thể tác động làm cho phân tử nước dao động. Dẫn đến việc nước có thể đun nóng. Nguyên nhân là vì phân tử nước có tích điện từng phần không giống nhau. Hiện tượng này được sử dụng để chế tạo lò vi sóng.
Liên kết hiđrô trong nước
- Những phân tử nước có sự tác động qua lại với nhau thông qua liên kết hiđrô. Do đó có lực hút phân tử lớn. Liên kết các phân tử nước thông qua liên kết nó chỉ tồn tại trong thời gian cực ngắn, 1 giây mà thôi. Sau đó nó bị tách ra khỏi liên kết này đồng thời lại liên kết với phân tử khác.
- Phân tử nước đường kính nhỏ của nguyên tử hiđrô. Mang ý nghĩa cần thiết trong việc tạo thành liên kết hiđrô. Từ đó mới giúp cho các nguyên tử hiđrô mới có thể đến gần nguyên tử ôxy với chừng mực vừa phải.
- Những chất tương tự của nước như đihiđrô sulfua (H2S). Sẽ không tạo thành liên kết tương tự. Bởi hiệu số điện tích nhỏ quá giữa những phần liên kết.
- Chuỗi phân tử nước hình thành dựa vào liên kết cầu nối hiđrô. Chính là yếu tố khiến cho nước có tính chất đặc biệt.
Xem thêm: Keo 502 dính vào tay
Các tính chất hóa lý của nước là gì?
Cơ sở của nhiều tính chất của nước. Chính là cấu tạo phân tử nước tạo thành các liên kết hiđrô giữa các phân tử. Hiện nay một số tính chất của nước vẫn còn là câu hỏi dành cho các nhà nghiên cứu.
- Nhiệt độ sôi và nóng chảy của nước. Được Anders Celsius sử dụng làm hai điểm mốc cho độ bách phân Celcius. Chẳng hạn như nhiệt độ sôi (760 mm Hg) bằng 100 độ Celcius. Còn nhiệt độ đóng băng của nước là 0 độ Celcius.
- Nước khi đóng băng lại gọi là nước đá. Nước đá khi chúng xảy ra hiện tượng hóa hơi được gọi là hơi nước. Nước có nhiệt độ sôi tương đối lớn thông qua liên kết hiđrô. Nếu ở dưới áp suất bình thường nước sẽ mang khối lượng riêng cao ở 4 °C: 1 g/cm³. Do nước vẫn tiếp tục giãn nở trong quá trình nhiệt độ giảm xuống dưới 4 độ C.
- Điều này không giống như chất khác. Nghĩa là nếu nhiệt độ trên 4 độ C nước có đặc tính tương tự mọi vật khác lạnh co nóng sẽ nở. Tuy vậy nhiệt độ dưới 4 độ C nước lại ngược lại là nóng co lạnh nở. là nóng nở, lạnh co; nhưng với nhiệt độ dưới 4 °C, nước lại lạnh nở, nóng co.
Phân tử nước có hình thể đặc biệt nên khi làm lạnh những phân tử phải dời xa. Nhằm có thể tạo liên kết tinh thể lục giác mở. Do đó tỉ trọng của nước đá sẽ nhẹ hơn nước thể lỏng.
- Khi đông lạnh dưới 4 °C, các phân tử nước phải dời xa ra để tạo liên kết tinh thể lục giác mở. Nước chính là dung môi tốt nhờ vào khả năng lưỡng cực. Những hợp chất phân cực hay có tính ion như rượu, axit, muối đều dễ tan trong nước.
- Tính hòa tan của nước mang ý nghĩa cần thiết trong sinh học. Nguyên nhân là vì nhiều phản ứng hóa sinh chủ phản ứng trong dung dịch nước mà thôi. Nước tinh khiết không dẫn điện.
- Mặc dù có tính hòa tan tốt, tuy nhiên nước lại có các tạp chất pha lẫn. Thông thường sẽ là muối, taoi ra những ion tự do trong môi trường dung dịch nước. Nhằm cho phép dòng điện có thể chạy qua.
Về mặt hóa học, nước có thể phản ứng như một axit hay bazơ:
- Hàm lượng các ion hydroxyt (OH-) cân bằng với hàm lượng của hydronium (H3O+) ở 7 pH (trung tính).
- Nếu phản ứng với axit mạnh hơn như HCL. Lúc này nước sẽ như chất kiềm: HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl.
- Với ammoniac nước lại phản ứng như một axit: NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-.
Vai trò của nước trong đời sống là gì?
Tất cả những sự sống trên Trái Đất đều cần phụ thuộc vào tuần hoàn của nước. Nước mang tầm ảnh hưởng lớn đến khí hậu đồng thời cũng là nguyên nhân để tạo ra thời tiết.
Các dòng hải lưu được tạo thành từ năng lượng mặt trời sưởi ấm không cân. Dòng hải lưu Gulf Stream có chức năng di chuyển nước ấm từ vùng Vịnh Mexico đến Bắc Đại Tây Dương. Từ đó ảnh hưởng đến khí hậu của một số vùng Châu Âu.
- Nước được coi là thành phần chính của tế bào sinh học. Đồng thời là môi trường sinh hóa chính chẳng hạn như quang hợp. Bởi nước bao phủ 70% diện tích của Trái Đất. Lượng nước ở trên Trái Đất 1,38 tỉ km³.
- Trong đó 2,6%, là nước ngọt, 97,4% là nước mặn trong các đại dương trên thế giới. Chúng chủ yếu tồn tại dưới dạng đóng băng tuyết ở hai cực cũng như trên các ngọn núi. Nước dùng để uống chỉ chiếm 0,3% nước trên toàn thế giới. Việc cung cấp nước là khó khăn, thách thức với con người trong vài thập niên tới.
- Những cuộc chiến tranh ở Trung Cận Đông bắt nguồn từ nước. Nước dùng trong công nghiệp từ lâu được coi là nguồn nhiên liệu và chất trao đổi nhiệt.
- Nhà triết học người Hy Lạp Empedocles nước tạo ra vật chất bên cạnh không khí, lửa và đất. bên cạnh đó nước cũng thuộc ngũ hành.
Với tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước cũng như dân số ngày càng tăng lên. Dẫn đến nước trong tương lai sẽ quý giá ngang với dầu mỏ trong thể kỷ trước.Tuy nhiên nếu như dầu mỏ có thể thay thể bằng nhiên liệu sinh học, điện, khí đốt. Nước lại không thể thay thế và con người đều cần nó. Vì thế vấn đề này luôn là chủ đề quan trọng trên các hội đàm của Quốc tế.
Nội dung trên đây đã giúp bạn hiểu đúng về nước là gì? Cấu tạo và thành phần của phân tử nước ra sao? Cũng như tầm quan trọng của nước trong cuộc sống con người. Do đó ngay từ bây giờ mọi người hãy có ý thức bảo vệ nguồn nước sạch.
Trả lời