Tubig

Mga katangiang pang-pisikal

Ang tubig ay may maraming mahahalagang pisikal na katangian. Bagaman pamilyar ang mga katangiang ito dahil sa pagkakaiba-iba ng tubig, ang karamihan sa mga pisikal na katangian ng tubig ay medyo walang kabuluhan. Ibinigay ang mababang molar mass ng mga constituent molecules nito, ang tubig ay may hindi pangkaraniwang malaking halaga ng lagkit, pag-igting sa ibabaw, init ng singaw, at entropy ng singaw, ang lahat ng ito ay maaaring mailalarawan sa malawak na pakikipag-ugnayan ng hydrogen bonding na naroroon sa likidong tubig. Ang bukas na istraktura ng yelo na nagbibigay-daan para sa maximum na hydrogen bonding ay nagpapaliwanag kung bakit ang solidong tubig ay hindi gaanong siksik kaysa sa likidong tubig — isang napaka-hindi pangkaraniwang sitwasyon sa mga karaniwang sangkap.

Napiling mga pisikal na katangian ng tubig
molar mass	18.0151 gramo bawat nunal
temperatura ng pagkatunaw	0.00 ° C
punto ng pag-kulo	100.00 ° C
maximum na density (sa 3.98 ° C)	1.0000 gramo bawat kubiko sentimetro
density (25 ° C)	0.99701 gramo bawat kubiko sentimetro
presyon ng singaw (25 ° C)	23.75 torr
init ng pagsasanib (0 ° C)	6.010 kilojoules bawat nunal
init ng singaw (100 ° C)	40.65 kilojoules bawat taling
init ng pagbuo (25 ° C)	−285.85 kilojoules bawat taling
entropy ng singaw (25 ° C)	118.8 joules bawat ° C nunal
lagkit	0.8903 sentipoise
pag-igting sa ibabaw (25 ° C)	71.97 dinamika bawat sentimetro

Mga katangian ng kemikal

Mga reaksyon na base sa acid

Ang tubig ay sumasailalim sa iba't ibang uri ng mga reaksyon ng kemikal. Ang isa sa mga pinakamahalagang katangian ng kemikal ng tubig ay ang kakayahang kumilos bilang parehong isang acid (isang proton donor) at isang base (isang tatanggap ng proton), ang katangian ng pag-aari ng mga amphoteric na sangkap. Ang pag-uugali na ito ay malinaw na nakikita sa autoionization ng tubig: H ₂ O (l) + H ₂ O (l) ⇌ H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^- (aq), kung saan ang (l) ay kumakatawan sa likido na estado, ang (aq) ay nagpapahiwatig na ang mga species ay natutunaw sa tubig, at ang dobleng arrow ay nagpapahiwatig na ang reaksyon ay maaaring mangyari sa alinman sa direksyon at isang kondisyon ng balanse. Sa 25 ° C (77 ° F) ang konsentrasyon ng hydrated H ⁺ (ibig sabihin, H ₃ O ⁺, na kilala bilang ang hydronium ion) sa tubig ay 1.0 × 10 ⁻⁷ M, kung saan ang M ay kumakatawan sa mga moles bawat litro. Dahil isa OH ^- ion ay nagawa para sa bawat H ₃ O ⁺ ion, ng tapang ng OH ^- sa 25 ° C ay din 1.0 × 10 ^-7 M. Sa tubig sa 25 ° C sa H ₃ O ⁺ konsentrasyon at ang OH ^- concentration dapat palaging maging 1.0 × 10 ⁻¹⁴: [H ⁺] [OH ^-] = 1.0 × 10 ⁻¹⁴, kung saan kumakatawan sa [H ⁺] ang konsentrasyon ng mga hydrated H ⁺ ion sa mga moles bawat litro at [OH ^-] ay kumakatawan sa konsentrasyon ng OH ^- ions sa mga moles bawat litro.

Kapag ang isang acid (isang sangkap na makagawa ng mga H ⁺ ion) ay natunaw sa tubig, kapwa ang acid at tubig ay nag-aambag ng mga H ⁺ ion sa solusyon. Ito ay humahantong sa isang sitwasyon kung saan ang konsentrasyon ng H ⁺ ay mas malaki kaysa sa 1.0 × 10 ⁻⁷ M. Dahil dapat palaging totoo na [H ⁺] [OH ^-] = 1.0 × 10 ⁻¹⁴ sa 25 ° C, ang [OH ^-] dapat ibaba sa ilang halaga sa ibaba 1.0 × 10 ⁻⁷. Ang mekanismo para sa pagbabawas ng konsentrasyon ng OH ^- ay nagsasangkot ng reaksyon H ⁺ + OH ^- → H ₂ O, na nangyayari sa lawak na kinakailangan upang maibalik ang produkto ng [H ⁺] at [OH ^-] hanggang sa 1.0 × 10 ⁻¹⁴ M. Kaya, kapag ang isang asido ay idinagdag sa tubig, ang nagresultang solusyon ay naglalaman ng higit pang H ⁺ kaysa sa OH ^-; iyon ay, [H ⁺]> [OH ^-]. Ang nasabing isang solusyon (kung saan [H ⁺]> [OH ^-]) ay sinasabing acidic.

Ang pinakakaraniwang pamamaraan para sa pagtukoy ng kaasiman ng isang solusyon ay ang pH nito, na kung saan ay tinukoy sa mga tuntunin ng konsentrasyon ng ion ng hydrogen: pH = −log [H ⁺], kung saan ang log log ay nakatayo para sa isang base-10 logarithm. Sa purong tubig, kung saan [H ⁺] = 1.0 × 10 ⁻⁷ M, ang pH = 7.0. Para sa isang acidic solution, ang pH ay mas mababa sa 7. Kapag ang isang base (isang sangkap na kumikilos bilang isang tumatanggap ng proton) ay natunaw sa tubig, ang konsentrasyon ng H ⁺ ay nabawasan upang ang [OH ^-]> [H ⁺]. Ang isang pangunahing solusyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang pH> 7. Sa buod, sa may tubig na solusyon sa 25 ° C: