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Eau
Pour les articles homonymes, voir Eau (homonymie).
| Eau | |
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| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | eau |
| Synonymes |
monoxyde de dihydrogène, oxyde d'hydrogène, hydrogénol, hydroxyde d'hydrogène, oxyde dihydrogéné, oxydane |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.028.902 |
| No CE | 231-791-2 |
| PubChem | 962 |
| ChEBI | 15377 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | liquide incolore[a], inodore et insipide |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | H2O [Isomères] |
| Masse molaire[2] | 18,015 3 ± 0,000 4 g/mol H 11,19 %, O 88,81 %, 18,015 28 g mol−1 |
| pKa | pKe = 14,0 |
| Moment dipolaire | 1,8546 D |
| Indice d’iode | gI2 100g−1 |
| Indice d’acide | mgKOH g−1 |
| Indice de saponification | mgKOH g−1 |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 0 °C à 1,013 25 bar |
| T° ébullition | 100 °C à 1,013 25 bar[3], 100,02 °C ± 0,04[4] |
| Solubilité | g l−1 |
| Masse volumique | 1 000,00 kg m−3 à 4 °C 998,30 kg m−3 à 20 °C 958,13 kg m−3 à 100 °C (liquide) 726,69 kg m−3 à 300 °C - 15,5 MPa[3] |
| Pression de vapeur saturante | 6,112 mbar (glace, 0 °C)[5] 12,4 mbar (10 °C) |
| Viscosité dynamique | 1,002 × 10−3 Pa s à 20 °C 0,547 × 10−3 Pa s à 50 °C 0,281 8 × 10−3 Pa s à 100 °C (liquide) 0,080 4 × 10−3 Pa s à 300 °C - 15 MPa[3] |
| Point critique | 374,15 °C, 22,12 MPa[3],[4] |
| Point triple | 0,01 °C, 611,2 Pa[3],[4] |
| Conductivité thermique | 0,604 W m−1 K−1 à 20 °C |
| Vitesse du son | 1 497 m s−1 à 25 °C[8] |
| Thermochimie | |
| S0gaz, 1 bar | 188,7 J K−1 mol−1 |
| S0liquide, 1 bar | 69,9 J K−1 mol−1 |
| S0solide | J K−1 mol−1 |
| ΔfH0gaz | −241,818 kJ mol−1 |
| ΔfH0liquide | −285,83 kJ mol−1 |
| ΔfH0solide | −291,84 kJ mol−1 |
| ΔfusH° | 6,01 kJ mol−1 |
| ΔvapH° | 44,2 kJ mol−1 à 20 °C, 43,990 kJ mol−1 à 25 °C, 40,657 kJ mol−1 à 100 °C, 2,26 MJ kg−1 à 100 °C |
| Cp | 4 185,5 J kg−1 K−1 à 15 °C et 101,325 kPa, 75,403 J mol−1 K−1 à 15 °C et 101,325 kPa, 75,366 J mol−1 K−1 à 20 °C et 101,325 kPa, 75,291 J mol−1 K−1 à 25 °C et 101,325 kPa |
| PCS | kJ mol−1 |
| PCI | kJ mol−1 |
| Propriétés optiques | |
| Indice de réfraction | 1,33 |
| Constante de Verdet | 4,10 rad T−1 m−1 à 480 nm[9] |
| Écotoxicologie | |
| DL50 | > 90 ml kg−1 (rat, oral)[10] |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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L'eau est une substance chimique, corps triatomique stable représenté par une molécule coudée H2O dévoilant un angle de 104°5 entre ses deux liaisons covalentes O-H. Ce corps composé minéral, incolore, inodore et insipide est un liquide à la température ordinaire et à la pression atmosphérique normale, caractérisé par l'existence de liaison hydrogène, ce qui justifie une large plage de température entre glaciation à 0 °C et vaporisation à 100 °C[11]. Ce liquide montre aussi une tension superficielle importante, ce qui explique la formation facile de gouttelettes en présence d'air et la rétention facile dans les conduits capillaires, en particulier les pores du sol. La structure polaire de la molécule, l'oxygène électronégatif assurant le pôle négatif et le côté des atomes d'hydrogène formant un pôle positif, explique que l'eau soit un mauvais solvant à l'état liquide des composés non polaires comme les hydrocarbures, et un excellent solvant des solides à liaisons ioniques, libérant leurs électrolytes ainsi que des composés à liaison hydrogène[12]. La molécule d'eau participe aux réactions d'hydrolyse et d'hydratation, mais aussi à diverses réactions d'oxydo-réduction, dévoilant une réactivité vis-à-vis d'oxydants ou de réducteurs suffisamment forts. Dans de nombreux usages, le terme eau est employé au sens restreint d'eau à l'état liquide, ou pour désigner une solution aqueuse diluée (eau douce, eau potable, eau de mer, , etc.) ou une suspension (eau de chaux, eaux grasses, eaux usées etc.)
L'eau est ubiquitaire sur Terre et dans l'atmosphère, sous ses trois états, solide (glace), liquide et gazeux (vapeur d'eau). L'eau extraterrestre est également abondante, sous forme de vapeur d'eau dans l'espace et sous forme condensée (solide[b] ou liquide) à la surface, près de la surface ou à l'intérieur d'un grand nombre d'objets célestes.
L'eau est un constituant biologique important, essentiel sous sa forme liquide pour tous les organismes vivants connus[c]. Compte tenu de son caractère vital, de son importance dans l'économie et de sa répartition inégale sur Terre, l'eau est une ressource naturelle dont la gestion est l'objet de forts enjeux géopolitiques.
- Mathieu, « Dossier - pourquoi la couleur de l'océan est-elle bleue? », sur Podcast Science, (consulté le ).
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Properties of Water and Steam in SI-Units - 1969 Prepared by Ernst Schmidt, Springer, Verlag Berlin Heidelberg New York - R. Oldenburg München.
- (en) « eau », sur NIST/WebBook.
- (en) Philip E. Ciddor, « Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared », Applied Optics, vol. 35, no 9, , p. 1566-1573 (ISSN 0003-6935, DOI 10.1364/AO.35.001566).
- (en) Entrée water sur GESTIS.
- (en) T. E. Daubert et R. P. Danner, Physical And Thermodynamic Properties Of Pure Chemicals, Pennsylvania, Taylor & Francis, , 736 p. (ISBN 1-56032-270-5).
- (en) W. M Haynes, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2010-2011, 91e éd., 2610 p. (ISBN 9781439820773), p. 14-40.
- (en) Marvin J. Weber, Handbook of optical materials, CRC Press, , 536 p. (ISBN 978-0-8493-3512-9, lire en ligne).
- « Substance Name: Water », sur ChemIDPlus.
- Joël Levy, La chimie en 100 nombres, opus cité. L'échelle centigrade de température définie par Anders Celsius se repère par définition sur le point de congélation à 0° et le point de vaporisation à 100°. Jérôme Robert (coordinateur), Dictionnaire de Physique et de Chimie, Nathan, Paris, 2004, 521 pages, p. 149. Sa densité est maximale à 4 °C, d'où la définition du gramme comme unité de mesure révolutionnaire et universelle.
- Soit un moment dipolaire avoisinant μ = 1,85 D ou Debye. L'équilibre d'auto-protolyse, entre la molécule d'eau et les deux ions, le cation hydronium et l'anion hydroxyle explique les notions d'acide et de base, de pH et de conductivité toujours en solution aqueuse.
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