水的物理特性-水的物理性质详细表

大量研究表明,水具有异常特殊的物理特性,如具有高熔点和沸点,具有特别大的表面张力、介电常数、热容以及相变热等,水的密度相当小,在凝固时具有异常的膨胀性。水是由多个水分子由氢键结合形成其三维结构,氢键结合的强弱均能影响生命。从下表可看出氢键强度与生命的关系。水的许多异常特性与生命养育息息相关。水的物理性质详细表

  1. 具有独特的热理性质

水的生成热很高。生成热是指由稳定单质生成1摩尔化合物时的反应热。水的热稳定性很高,在20009的高温下,离解不及1%,约为0.588%o所以,水能在地球初期的炽热温度下存留下来。

水具有很高的沸点,达到沸点以前具有极长的液态阶段。这一特性是水分子偶极间引力大大超过一般液体所导致的,是水分子间强烈的氢键缔合作用造成的。

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水具有如此高的熔点和沸点以及很高的分子熔化热和汽化热,致使水分子由冰到水到气的相态转化需要很多热能,才能破坏众多氢键。也正因为水的这一反常特性,使地球上得以有液态水存在,也才能有生命物质的繁衍。

水的热传导、比热容、熔化热、汽化热以及热膨胀系数几乎比所有其他液体都高。所谓热传导是指传导热的能力,以导热系数表示。比热容是指单位质量的物质(1千

克物质)在温度升高(或降低)1七时所需的热量。熔化热是指单位质量固体物质在熔点时,从固态转为液态所吸收的热量。汽化热是指单位质量液体在沸点时,从液体转化为气体所吸收的热量。热膨胀是物体受热后所具有的膨胀能力。由于水的这些特性,水能起到调节自然界温度的作用,能够防止温差变化过大,使地球上的气候适于人类居住和动植物生长发育。与地球相反,在无水的月球,昼夜温差高达2009。

  1. 具有较大的表面张力

水溶液面层分子均受到一个朝向液体内部的合力作用,从而使液面具有缩小的趋势。表面张力就是作用于液体表面边界单位长度上的力。水与其他液体相比,具有较大的表面张力。水的表面张力随温度升高而减小。水依赖其较大的表面张力产生毛细现象,而且,在很大程度上也影响着水溶液中的吸附现象。

  1. 具有较小的黏滞性和较大的流动性

黏滞性是一种表征液体内部质点间阻力程度的性质。一般来说,液体的运动可视为液体的变形,而黏滞性就是一种阻抗液体质点间形变的能力,它使变形滞缓。水分子的极性和氢键共同决定了水的黏滞性小,流动性大。同时,水分子在热运动过程中,经常不断地进行新的排布和联结。

  1. 具有高介电效应

介电效应一般用介电常数表示。介电常数(E)是指在某种介质中两电荷间引力或斥力比在真空或空气里减少的倍数。介电常数值越大,两电荷质点间的引力越小,反之则越大。

水的介电常数£,在常温下为81,即常温下水的介电常数表示正、负电子在水中的相互吸附力比在真空或空气中减小81倍,七时为88,100%:时为56

  1. 具有使盐类离子产生水合作用的能力

水是偶极分子,并有很强的极性。水分子的正极(氢端)与水中阴离子相吸引,负极(氧端)与水中阳离子相吸引。由于水中离子与水分子偶极间的相互吸引作用,使水中正、负离子周围为水分子所包围,这种过程称为盐类离子的水合作用。离子在水中生成水合离子。

  1. 具有良好的溶解性能

具有良好的溶解性能是水最突出的特性。水对固体具有溶解性能主要与水是极性分子、介电效应高、能使盐类离子产生水合作用等特性有关。

在高温高压条件下,天然水是活性水,其水分子结构处于亚稳态。这时水的导电性、溶解能力、pH等物理和化学性质的变异,使水具有更高的侵蚀性,因而其溶解能力增大。

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