Фізичні властивості води
Чиста вода — безбарвна прозора рідина, без запаху і смаку. На землі вода існує в трьох агрегатних станах —твердому, рідкому та газоподібному .За нормального атмосферного тиску при 0°С вона замерзає і перетворюється у лід, а при 100°С —кипить, перетворюючись у пару.У газоподібному стані вода існує і за нижчоїтемипиратури, навіть нижче 0°С. Тому лід і сніг теж поступово випаровуються.
У рідкому стані вода практично не стискається, при замерзанні розширюється на 1/11 від свого об'єму.
Найбільшу густину вода має при +4°С. Масу 1 см3 чистої води при цій температурі прийняли за одиницю і назвали грамом(сучасне визначення грама основане на точнішому еталоні). На відміну від інших рідин, вода при охолодженні від + 4 до 0°С розширюється Тому лід легший від води (на 8 %) і не тоне у ній. Завдяки цьому, а також малій теплопровідності шар льоду захищає глибокі водойми від промерзання до дна, і цим забезпечується у них життя.
Потрійна точка води, тобто умови, за яких одночасно у рівноважному стані можуть співіснувати вода, лід та пара, реалізується при температурі 0,01 °C і тиску 611,73 Па. Значення 0,01 °C точне — на ньому основане визначення одиниці вимірювання температури в Міжнародній системі (СІ), кельвіна. Проте відповідно до запропонованих змін у СІ, коли значення сталої Больцмана та числа Авогадро буде зафіксовано, температура потрійної точки води буде визначатися з похибкою.
Вода характеризується великою питомою теплоємністю, що дорівнює за означенням калорії 1 кал/г-град. Завдяки цьому температура океанів і морів змінюється досить повільно, і цим регулюється температура на поверхні земної кори . Цим пояснюється також те, що клімат на островах рівномірніший, ніж на материках. Фізичні властивості води великою мірою зумовлені тим, що молекула води має значний дипломний момент . Завдяки цьому молекули води сильно взаємодіють між собою, що приводить до конденсації при доволі високій температурі. Так, наприклад, набагато важчі молекули кисню і вуглекислого газу при цих температурах конденсованої фази не утворюють. Легкі атоми водню утворюють водневі зв’язки між різними молекулами, зумовлюючи складну взаємозв'язану структуру рідини.
Хімічні властивості води
Молекули води дуже стійкі проти нагрівання. Однак при температурах, вищих за 1000 С, водяна пара починає розкладатися на водень і кисень.
2Н2О « 2Н2 + О2
Процес розкладання речовини в результаті її нагрівання називається термічною дисоціацією. Термічна дисоціація води відбувається з поглинанням теплоти. Тому, згідно з принципом Ле Шателье, чим вища температура, тим більшою мірою розкладається вода. Проте навіть при 2000С ступінь термічної дисоціації води не перевищує 2%, тобто рівновага між водяною парою і продуктами її дисоціації – воднем і киснем – все ще лишається зміщеною у бік водяної пари. При охолодженні не нижче за 10000С рівновага практично повністю зміщується у цьому напрямі.
Вода – дуже реакційно здатна речовина. Оксиди багатьох металів і неметалів сполучаються з водою, утворюючи основи і кислоти; деякі солі утворюють з водою кристалогідрати; найактивніші метали взаємодіють з водою з виділенням водню.
Вода також має каталітичну здатність. Якщо немає слідів вологи, то практично не відбуваються деякі звичайні реакції, наприклад Cl не взаємодіє з металами, фтороводень не роз’їдає скло, натрій не окислюється в атмосфері повітря.
Вода здатна утворювати сполуки з рядом речовин, що перебувають за звичайних умов у газоподібному стані і звичайно не мають великої хімічної активності. Прикладом можуть бути гідрати Xe * 6H2O, CH4 * 6H2O, C2H5Cl * 15H2O. Такі сполуки утворюються в результаті заповнення молекулами газу міжмолекулярних порожнин, які є в структурі води, і називаються сполуками включення або клатратами. Клатрати – нестійкі сполуки, можуть існувати при порівняно низьких температурах.