| Fiche | |
|---|---|
| Nom : | Eau |
| Formule : | H2O |
Eau
Propriétés de l'Eau Liquide
L'eau liquide (H2O) est incolore et présente une densité relative de 1,000 à 4°C. Son point de fusion (p.f.) est de 0°C, et son point d'ébullition (p.e.) est de 100°C.
Structure et liaisons d'hydrogène
En phase gazeuse, l'eau se compose de molécules individuelles de H2O, avec un angle H-O-H de 105°. La structure de l'eau liquide reste un sujet de débat scientifique. Les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau (H2O...H-O-H) imposent un haut degré de structure. Les modèles actuels, soutenus par des études de diffusion des rayons X, montrent des régions ordonnées à courte portée, lesquelles se désintègrent et se reforment constamment.
Densité et Phénomènes Naturels
La structure partiellement ordonnée de l'eau liquide permet à sa densité à environ 0°C d'être plus élevée que celle de la glace, possédant une structure relativement ouverte. La densité maximale de l'eau est atteinte à 3,98°C, expliquant ainsi le phénomène où la glace flotte sur l'eau et où l'eau se contracte sous la glace. Ce phénomène est d'une importance biologique énorme pour les organismes aquatiques.
Structure de la glace
La glace présente neuf modifications structurelles distinctes, dont la glace ordinaire (glace I), possédant une structure ouverte constituée d'anneaux plissés à six chaînons. Dans cette structure, chaque unité H?O est entourée de manière tétraédrique par quatre autres unités H2O.
Propriétés dipolaires et solvants
La molécule d'eau a un moment dipolaire permanent en raison de sa forme angulaire, ce qui la rend fortement liée à l'hydrogène et lui confère une constante diélectrique élevée. Ces caractéristiques font de l'eau un solvant puissant pour les composés polaires et ioniques. Par exemple, les ions dissous, comme Cu2+, sont fréquemment écrits sous la forme [Cu(H2O)6]2+.
Hydrates Cristallins et Solvants Organiques
Les hydrates cristallins sont courants pour les substances inorganiques dissoutes dans l'eau. De plus, les composés organiques polaires, en particulier ceux avec des liaisons O-H et N-H, forment également des hydrates.