H2O là gì? Cấu tạo hóa học, tính chất vật lý và hóa học của H2O
H2O là một hợp chất quan trọng và rất gần gũi với cuộc sống hàng ngày của con người. Nó đóng vai trò vô cùng quan trọng gần như không thể thay thế đối với các sinh vật sống trên Trái Đất. Vậy bạn đã hiểu rõ về hợp chất này chưa, nếu chưa thì hãy theo dõi bài viết dưới đây cùng chúng tôi nhé. Hãy cùng Trang Tài Liệu tìm hiểu về tính chất, khái niệm của hợp chất này, đồng thời khám phá những ứng dụng vĩ đại của H2O trong cuộc sống. Từ đó có được đáp án chi tiết cho câu hỏi H2O là gì?
Mục lục
H2O là gì?
Khái niệm H2O
H2O chính là phân tử nước được cấu tạo bởi hai nguyên tố O và H. Theo công thức hóa học của nước là H2O thì mỗi phân tử nước sẽ có một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro. Các nguyên tử này kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. Cấu tạo phân tử của H2O có góc liên kết là 104,45 độ và chiều dài liên kết O-H là 95,84 picomet.
Theo thống kê trên Trái Đất được bao phủ đến 71% là nước. Chúng tồn tại chủ yếu ở các biển và đại dương. Bên cạnh đó H2O còn xuất hiện ở dạng nước ngầm (1,7%) và các sông băng, chỏm băng ở Nam Cực và Greenland (1,7%).
Thành phần hóa học – cấu tạo của H2O
Phân tử nước là hợp chất được tạo bởi 2 nguyên tố là H và O. Chúng đã hóa hợp với nhau theo tỉ lệ 2 phần khí hidro và 1 phần khí oxi. Công thức hóa học của nước là H2O.
– Sự phân hủy và tổng hợp nước:
2H2O (điện phân) → 2H2 + O2
2H2 + O2 (t°) → 2H2O
Tính chất vật lý của H2O
Nước được biết đến là một chất không vị và không mùi, nhưng con người vẫn có thể cảm nhận được sự có mặt của nước trong miệng. Mặc dù vậy với H2O đến từ các nguồn thông thường (có cả nước đóng chai) thì thường chứa nhiều chất hòa tan. Điều này có thể khiến nước có nhiều hương vị và mùi khác nhau. Bằng cảm quan con người và động vật có thể đánh giá chất lượng nước để tránh nước quá mặn hoặc quá hôi.
Về màu sắc của nước có thể xác định bằng chất rắn lơ lửng và chất lơ lửng. Hoặc bạn cũng có thể xác định màu sắc bằng cách phản chiếu bầu trời. Như vậy có thể thấy màu sắc của H2O sẽ phụ thuộc nhiều vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến.
Ngoài ra, nước còn một số tính chất vật lý như sôi ở 100 độ C, hóa rắn ở 0 độ C, khối lượng riêng của nước ở 4 độ C là 1g/ml (hoặc 1kg/lit). Với nước tinh khiết thì không có khả năng dẫn điện tuy nhiên do có tính hòa tan tốt nên nước có thể lẫn tạp chất như muối để tạo ion. Điều này giúp dòng điện có thể dễ dàng đi qua nước.
Tính chất hóa học của H2O
Nước là một chất dung môi có khả năng hòa tan nhiều chất rắn, lỏng và khí như: muối, axit, khí amoniac, đường, khí hidroclorua,… Nó là một chất lưỡng tính nên có thể xảy ra nhiều phản ứng hóa học như:
Nước tác dụng với kim loại
Nước tác dụng được với một số kim loại ở nhiệt độ thường như: Li, Na, K, Ca.. tạo thành bazo và khí H2.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑
2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑
Nước tác dụng với oxit bazo
Nước tác dụng với oxit bazo tạo thành bazo tương ứng. Dung dịc bazo làm quỳ tím hóa xanh.
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
Nước tác dụng với oxit axit
Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
Sự thật thú vị về nước (H2O)
Điều này nghe có vẻ khó tin nhưng đó là sự thật dựa vào kết quả thí nghiệm của Tiến sĩ Masaru Emoto. Theo đó, các cụm phân tử nước có thể liên kết tạo thành hình thái khác nhau theo cảm xúc khác nhau của con người.
Cụ thể, Tiến sĩ Masaru Emoto lấy ra một giọt nước và cho nó tiếp xúc với ngôn ngữ, âm nhạc hoặc từ ngữ ở hai thái cực khác nhau, sau đó bỏ vào máy lạnh và cho đông lại. Sau đó ông lấy ra, đặt dưới kính hiển vi quan sát và thấy được kết quả bất ngờ:
- Khi nước được tiếp xúc với những điều tích cực, nhạc du dương, lời nói yêu thương thì có hình dáng đẹp như những bông tuyết trắng.
- Đối lại, khi tiếp xúc với những thứ tiêu cực, nhạc rùng rợn, lời nói thù ghét, nước lại có hình dạng xấu xí, bất cân đối và mờ tối.
Vai trò của nước trong đời sống & sản xuất
Qua 2 phần trình bài ở trên, chúng ta đã giải quyết được câu hỏi H2O là gì? đã biết được nước có những tính chất gì, sau đây hãy cùng tìm hiểu về vai trò của nước(H2O) trong đời sống và trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp.
– Nước có vai trò rất quan trong trong cuộc sống của chúng ta. Có thể kể đến một số vai trò quan trọng của nước như:
- Hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể sống
- Tham gia vào nhiều quá trình hóa học quan trọng trong cơ thể người, động thực vật.
- Nước phục vụ cho đời sống hàng ngày, cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải…
– Bảo vệ nguồn nước, sử dụng nước tiết kiệm là nghĩa vụ của mỗi chúng ta. Không vứt rác bừa bãi xuống ao, hồ, kênh rạch… xử lý nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp trước khi thải ra môi trường.
Bài tập hóa học liên quan đến H2O
Câu 1. Điền từ hoặc cụm từ thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau đây, cho các từ và cụm từ sau:
oxit axit, oxit bazo, nguyên tố, hidro, oxi, kim loại.
Nước là hợp chất tạo bởi hai ………………. là ………………. và ………………. Nước tác dụng với một số ………………. ở nhiệt độ thường và một số ………………. tạo ra bazo; tác dụng với nhiều ………………. tạo ra axit.
Trả lời:
Đáp án: nguyên tố – hidro – oxi – kim loại – oxit bazo – oxit axit
Câu 2. Bằng những phương pháp nào có thể chứng minh được thành phần định tính và định lượng của nước. Viết các PTHH xảy ra.
Trả lời:
Có thể chứng minh thành phần định tính và định lượng của nước bằng những phương pháp:
- Phương pháp hóa học: dùng dòng điện tách nước, đốt bằng tia lửa điện, hay cho nước tác dụng với một số kim loại ở nhiệt độ thường.
2H2O (điện phân) → 2H2 + O2
2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
- Phương pháp vật lí: dựa vào nhiệt độ sôi, nhiệt độ hóa rắn thành đá và tuyết, ta có thể chứng minh được thành phần định tính và định lượng của nước.
Câu 3. Tính thể tích khí H2 và O2 (đktc) cần tác dụng với nhau để tạo ra được 1,8 g nước.
Trả lời:
– Phương trình hóa học của phản ứng:
2H2 + O2 (t°) → 2H2O
– Ta có, số mol của H2O:
nH2O = 1,8 / 18 = 0,1 mol
– Theo PTHH, ta có:
nH2 = nH2O = 0,1 (mol)
nO2 = (1/2)nH2O = 0,05 (mol)
– Thể tích khí H2 và O2 (đktc) cần dùng là:
VH2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 (lít)
VO2 = 0,05 x 22,4 = 1,12 (lít)
Câu 4. Tính khối lượng H2O ở trạng thái lỏng sẽ thu được khi đốt cháy hoàn toàn 112 lít khí H2 (đktc) với khí O2.
Trả lời:
– Phương trình hóa học của phản ứng:
2H2 + O2 (t°) → 2H2O
– Số mol của H2:
nH2 = 112 / 22,4 = 5 mol
– Theo PTHH, ta có:
nH2O = nH2 = 5 (mol)
– Khối lượng của nước thu được:
mH2O = 5 x 18 = 90 g
Câu 5. Viết PTHH của các phản ứng tạo ra bazo và axit. Làm thế nào để nhận biết dung dịch axit và bazo?
Trả lời:
– PTHH tạo ra bazo:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
→ Nhận biết dung dịch bazo bằng quỳ tím. Dung dịch bazo làm quỳ tím hóa xanh.
– PTHH tạo ra xit:
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
→ Nhận biết dung dịch axit bằng quỳ tím. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.
Câu 6. Hãy kể ra những dẫn chứng về vai trò quan trọng của nước trong cuộc sống và sản xuất mà em biết trực tiếp. Nêu những biện pháp chống ô nhiễm nguồn nước ở địa phương em.
Trả lời:
– Những dẫn chứng về vai trò của nước mà em nhìn thấy trực tiếp:
- Nước dùng để uống, nấu ăn, tắm rửa sinh hoạt hàng ngày
- Nước dùng để tưới tiêu cho hoa màu, cây ăn trái
- Nước dùng cho động vật uống
- Nước dùng để chữa cháy, tưới công viên
- …
– Những biện pháp chống ô nhiễm nguồn nước ở địa phương em:
- Không vứt rác, xác động vật xuống sông, ao, hồ, kênh, rạch…
- Tuyên truyền đến từng hộ gia đình để nâng cao ý thức về bảo vệ nguồn nước
- Sử dụng nước tiết kiệm nguồn nước ngọt, nước mưa và nước ngầm
Trên đây là bài viết giúp bạn hiểu rõ H2O là gì? Những tính chất hóa học của nước, tính chất vật lý của nước và ứng dụng của nước trong đời sống và sản xuất. Hi vọng các bạn đã biết thêm được những thông tin bổ ích về một chất rất gần gũi với chúng ta. Đó là nước. Chúc các bạn luôn sống vui, khỏe với những nguồn nước sạch. Đừng quên sử dụng nước tiết kiệm và bảo vệ nguồn nước các bạn nhé!