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水(19)

2023-05-30 来源:百合文库
物理化学性质
水水
水在常温下为无色、无味无臭的液体。在标准大气压下(101.325kPa),纯水的沸点为100℃,凝固点为:0℃。纯水在4℃时的密度为1.0000g/cm3。常温下水的离子积常数Kw=1.00×10-14;纯水的理论电导率为0.055μS/cm。 [5] 
水的生成焓很高,ΔfHmθ=-285.8kJ/mol,所以热稳定性好,在2000K的高温下其离解不足百分之一;比热容大:75.3J/(mol·℃)能很好地起到调节温度的作用。 [5] 
很多常见气体可以溶解在水中,如氢气、氧气、氮气、二氧化碳、惰性气体等,这些气体的溶解度与温度、压力、气相分压等因素有关。 [5] 

重水

化学式D2O,又称氧化氘。1931年H.C.尤莱在把4L液氢在-259℃下缓慢蒸发到剩余数毫升,光谱分析时发现了重氢“D”,称氘。氘 (deuterium) 的意思是2,表示原子量等于2的氢同位素。由重氢和氧组成的化合物称重水,分子量为20.028,比普通水分子量18.016高出约11%。纯重水在1933年就已制得。普通水中所含重水很少,约占普通水质量的0.02%,自然界没有富含重水的源泉。重水在外观上和普通水相似,但许多物理性质不同,其比较见下表。 [6] 

水


重水分子间氢键力较大,分子间范德华力也较大,所以它的熔点、沸点比水高。常温下重水的蒸气压比水小,这是水精馏法富集重水的理论根据。在25℃时重水的粘度比水大2.3%,致使许多电解质在重水中的电导率比水中小。重水的介电常数低于水,盐类在重水中的溶解度一般小些,在25℃时1g水能溶解0.3592g氯化钠,但1g重水只能溶解0.3056g;在25℃时,碘在四氯化碳和水间的分配系数是85:1,而在四氯化碳和重水间的分配系数是103:1。重水表面张力、离子积(2×10-15)数值都比水小,重水的反应速度比水的同样反应要慢些。重水有吸水的性质,和浓硫酸相像,必须将它保存在密封的容器内。 [6] 
重水的主要用途是在核反应堆中做“减速剂”,减小中子速度,控制核裂变过程,也是冷却剂。重水和氘在研究化学和生理变化中是一种宝贵的示踪材料,例如,用稀重水灌溉树木,可以测知水在这些植物中每小时可运行十几米到几十米。测定饮过大量稀重水的人尿中的氘含量,知道水分子在人体中停留时间平均为14天。用氘代替普通氢,可以研究动植物消化和新陈代谢过程。浓的或纯重水不能维持动植物生命,重水对一般动植物的致死浓度为60%。 [6] 

水


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