为什么水不会电离?
水的性质
水在常温常压下是无色无味的透明液体。在自然界中,纯净水是很少的。水通常是酸、碱、盐和其他物质的溶液,习惯上仍称为水。用铂或应时器皿经过几次蒸馏可以得到纯水。当然,这是相对意义上的纯净水,不可能绝对没有杂质。水是一种可以在液态、气态和固态之间转换的物质。固态的水叫做冰;气态被称为水蒸气。当水蒸气的温度高于374.2℃时,气态水无法通过加压转化为液态水。
在20℃时,当雪的密度为0.1×103 kg/m3时,水的导热系数为0.006J/s·cm·k,冰的导热系数为0.023J/s·cm·k,雪的导热系数为0.00029J/s·cm·k。在3.98℃时,水的最大密度为1×103kg/m3。当温度高于3.98℃时,水的密度随温度的升高而降低。在0 ~ 3.98℃时,水不服从热胀冷缩规律,但密度随温度升高而增大。0℃时,水的密度为0.99987×103 kg/m3,冰的密度为0.9167×103 kg/m3。所以冰可以浮在水面上。
水的热稳定性很强。水蒸气加热到2000K以上,只有少量的水会解离成氢和氧,但水通电后会解离成氢和氧水。具有很大的内聚力和表面张力,除水银外,水的表面张力最大,能产生明显的毛细现象和吸附现象。纯水的导电性很弱,但普通水含有少量电解质,具有导电性。
水本身也是一种很好的溶剂,大多数无机化合物都溶于水。
在-213.16℃时,水分子会表现出疏水性。
水的来源
地球是太阳系九大行星中唯一被液态水覆盖的行星。关于地球上水的起源,学术界分歧很大,目前有几十种不同的成水学说。有人认为,在地球形成初期,原始大气中的氢被氧化成水,水蒸气逐渐凝结形成海洋;还有一种观点认为,水最初存在于形成地球的星云物质中。另一种观点认为,原地壳中的硅酸盐等物质是火山反射沉淀出来的。还有观点认为,被地球吸引的彗星和陨石是地球上水的主要来源,甚至现在地球上水还在增加。
水和水体的作用
对气候的影响
水可以调节气候。大气中的水蒸气可以阻挡地球60%的辐射,保护地球不被冷却。海洋和陆地水体在夏季可以吸收和积累热量,这样温度就不会太高;冬天可以慢慢放热,这样温度不会太低。
海洋和地球表面的水蒸发到天空中形成云。云中的水通过降水落到雨里,冬天变成雪。落到地表的水渗入地下形成地下水;地下水又从地层中涌出,形成泉水,通过小溪和河流流入大海。形成水循环。
雨雪等降水活动对气候形成有重要影响。在温带季风气候中,季风带来丰富的水分,形成明显的干湿季节。
此外,在自然界中,由于气候条件不同,水会以雹、雾、露、霜的形式出现,影响气候和人类活动。
对地理的影响
地球表面的0%被水覆盖着。从空中看,地球是一个蓝色的星球。水侵蚀岩石土壤,冲刷和淤积河流,输送沉积物,建造平原,改变地表形态。
地球的地表水构成了水圈,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、雪、地下水和大气中的水。因为注入海洋的水含有一定量的盐,而且常年积累蒸发,所以海和海洋的水是咸的,不能直接饮用。一些湖里的水也是咸的。世界上最大的水体是太平洋。北美五大湖是最大的淡水系统。欧亚大陆上的里海是最大的咸水湖。
地球上水的体积约为1.36亿立方千米,其中
海洋占1 320 000 00立方千米(或97.2%)。
冰川和冰盖占2500万立方千米(或1.8%)。
地下水占13 00万立方千米(或0.9%)。
湖泊、内海和河流中的淡水占25万立方千米(或0.02%)。
大气中的水蒸气在任何给定的时间都占13 000立方千米(或0.05438+0%)。
对生活的影响
地球上的生命最早出现在水中。水是所有生物的重要组成部分。人体内的水占70%;水母98%是水。水中生活着大量的水生植物和其他水生生物。
水有利于体内的化学反应,也起着在生命体中运输物质的作用。水对维持生物体温的稳定起着重要的作用。
水的种类
不同的学科对水有不同的称呼:
根据水质的不同,可分为:
软水:硬度低于8度的水是软水。
硬水:硬度高于8度的水是硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,用硬水加热会有更多水垢。
根据氯化钠的含量,饮用水可分为:
淡水。
咸水
此外:
生物水:存在于各种生命系统中的不同状态的水。
天然水:
土壤水:储存在土壤中的水。
地下水:储存在地下的水。
超纯水:纯度很高的水,多用于集成电路行业。
结晶水:又称水合水。在晶体物质中,一定数量的水分子通过化学键与离子或分子结合。
重水的化学式是D2O,每个重水分子由两个氘原子和一个氧原子组成。重水占天然水不到万分之二,电解得到的重水比黄金还贵。重水可以用作原子反应堆的慢化剂和热载体。
超重水的化学分子式是T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子组成。超重水在天然水中极为罕见,其比例不到十亿分之一。超重水的生产成本比比水高几万倍。
氘化水的化学式是HDO,每个分子包含一个氢原子、一个氘原子和一个氧原子。不是很有用。
与水相关的化学反应
水的电离和溶液的pH值
水是很弱的电解质,可以弱电离:H2O+H2O?H3O++OH- H3O+通常缩写为H+
水的离子积kw =[h+][oh-]
25度时,Kw=1×10-14。
pH=-log10([H+])
pH & lt7、溶液呈酸性,pH=7,溶液呈中性,pH >;7.溶液是碱性的。
水溶性酸性氧化物或碱性氧化物可与水反应生成相应的含氧酸或碱。酸和碱之间的中和反应产生盐和水。在电流的作用下,水可以分解成氢气和氧气。碱金属遇水会燃烧。
在催化剂的作用下,无机物和有机物可以用水水解;
有机物水解:有机物分子中的某些原子或基团被氢原子或水分子的羟基(-OH)取代,如醋酸甲酯水解;
无机物的水解:通常是盐的水解,例如醋酸钠,一种弱酸盐,与水中的H+结合形成弱酸,使溶液呈碱性;
此外,水本身也可以用作催化剂。
淡水资源短缺的问题及对策
地球上总的水储量约为1.36x1018m3,但除海洋等咸水资源外,只有2.5%是淡水。淡水主要以冰川和深层地下水的形式存在,江河湖泊的淡水仅占世界淡水总量的0.3%。
世界气象组织在1996开头就指出,缺水是全世界城市面临的首要问题。据估计,到2050年,世界上将有46%的城市人口缺水。对于水资源匮乏的地区来说,水已经超越了生物资源的范畴,成为一种战略资源。因为水资源的稀缺,水战的可能性越来越高。
为了让全世界都关心淡水资源的短缺,第47届联合国大会将每年的3月22日定为世界水日。
水耕法
请参考水文化
水滴筹水在科学、哲学、宗教、文学、美术、体育、神话等等。
水的利用
水是人类生活的重要资源,特别是农业灌溉需要大量的水,人类文明的起源大多在大河流域。早期的城市一般都建在水边,以解决灌溉、饮水和污水问题。在人类的日常生活中,水在饮用、清洁和洗涤中起着不可或缺的作用。
随着科学技术的发展,人们修建水利工程来对抗洪水和内涝等自然灾害。因此,形成了一些与水有关的专门研究领域,如水力学、水文科学、水处理等。,甚至已经产生了基于水的工厂化水产养殖。
这种廉价的原料广泛应用于工业生产和化学生产。然而,未经处理的废水的任意排放会造成水污染。为了解决这个问题,污水处理变得非常必要。(见水污染和污水处理。)
古代世界观中的水
在文明早期,人们就开始探索世界上各种事物的构成或分类,水在其中发挥了重要作用。古代西方提出的四元素说有水;四大佛门也有水;在中国古代五行学说中,水代表一切具有流动、湿润、阴柔属性的液体和事物。
水崇拜
在人类童年时期,水具有养育和毁灭的能力,其变幻莫测的气质产生了爱与恐惧的感情,从而产生了水崇拜。通过赋予水以上帝的精神,我们祈祷水能给人类带来和平、丰收和幸福。
中国传统的龙王是对水的神化。有水源的地方就有龙王,王龙的寺庙和教堂遍布全国。祭祀龙王、祈雨是中国的传统信仰和习俗。
【编辑本段】解释2一种化妆品。
一种化妆品,H2O~水之傲
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