Qu'est-ce-que l'eau?
L'eau est une substance très importante, elle est en effet le
constituant majeur du corps humain . Mais qu'est-ce l'eau exactement? À l'intérieur du corps d'un être d'humain il y a un squelette,
qui rend le corps solide et s'assure que l'on peut se lever sans
tomber en morceaux. L'eau est également une sorte de squelette. Elle se
compose de particules minuscules, les atomes, comme toutes les autres
substances sur terre. L'un de ces atomes s'appelle l'hydrogène et
l'autre s'appelle l'oxygène. Comme vous le savez probablement l'air que nous
respirons contient également de l'oxygène. Une particule d'eau
s'appelle une molécule. Quand un grand nombre de molécules d'eau sont ensemble nous pouvons voir l'eau et la boire ou
l'utiliser, par exemple pour nettoyer.
Comment est construite une molécule d'eau ?
Une molécule d'eau se compose de trois atomes différents; un atome
d'oxygène et deux atomes d'hydrogène, qui sont liés ensemble
comme de petits aimants. Les atomes comportent un noyau central,
constitué de protons et de neutrons, et un nuage d'électrons. Les
protons sont de petites particules chargées positivement. Le
nombre de protons présents dans le noyau correspond au numéro atomique
de l'atome. Chaque atome possède son propre numéro atomique.
L'hydrogène possède un proton dans son noyau et l'oxygène en a huit.
Dans le noyau il y a également des particules neutres, appelées les neutrons.
À côté des protons et des neutrons, les atomes possèdent également
des particules chargés négativement, c'est le nuage d'électrons autour du noyau. Le nombre d'électrons dans un
atome est égal au nombre de protons dans le noyau. L'attraction entre les
protons et les électrons est ce qui permet à l'atome de rester uni.
Quel est le poids d'une molécule d'eau?
Le poids d'une molécule est déterminé grâce aux masses atomiques des
atomes qui le constituent. La masse atomique d'un atome est
obtenue par la somme du nombre de protons et de neutrons du noyau, car les électrons ne pèsent presque rien. Quand les masses
atomiques de tous les atomes sont connues, on les somme pour
trouver la masse atomique de la molécule. Ces masses sont
exprimées en grammes par mole. Une mole est une unité utilisée dans
l'expression de la masse molaire d'une molécule, elle correspond au poids de
la molécule d'hydrogène,
qui est de 1 mole.
L'hydrogène a une masse atomique relative de 1 g/mole et l'oxygène a
une masse atomique relative de 16 g/moles. L'eau se compose d'un atome
d'oxygène et de deux atomes d'hydrogène. Ceci signifie que la masse
d'une molécule d'eau est 1g + 1g + 16g = 18 g/moles.
Quand le nombre de moles de l'eau est connu, on peut calculer la
masse correspondante , en utilisant la masse de molaire de l'eau.
Le masse molaire des atomes peut être trouvée dans le
tableau périodique de Mendelejef.
Quels sont les différents états (phases) de l'eau?
L'eau existe dans trois états: solide, liquide et gazeux. À température
ambiante, c'est à dire environ 25 o C, elle est liquide, mais en-dessous de
0 o C elle gèle et on obtient alors de la glace. Au dessus
de 100 o C, l'eau est à l'état gazeux. C' est le point d'ébullition d'eau,
c'est à dire la température à laquelle l'eau commence à s'évaporer.
L'eau devient alors un gaz et est inodore et incolore.
La vitesse d'évaporation de l'eau dépend de la température; si la
température est élevée; l'eau s'évaporera plus vite.
Que se passe-t-il lorsque l'eau change d'état?
 
Changement de phase de l'eau
Le passage d'un liquide à un solide ou à un gaz s'appelle le
changement d' état. Quand une substance telle que l'eau change d'état, son aspect physique change, mais
pas ses propriétés chimiques. Ceci car la structure chimique demeure la même,
en revanche les molécules qui constituent la matière ne sont pas dispersées
de la même façon. A l'état solide les molécules d'eau sont assez
proches les unes des autres,
mais à l'état liquide elles sont un peu plus distantes les unes des
autres. L'eau
devient liquide en raison de cette éloignement des molécules. Quand l'eau
passe de l'état liquide à l'état gazeux, les molécules s'éloignent
encore plus les unes des autres, c'est pourquoi nous ne pouvons pas les détecter.
Pourquoi la glace flotte-t-elle sur l'eau?
Quand les substances gèlent, habituellement les molécules se
rapprochent. L'eau possède ici une anomalie: elle gèle
en-dessous de 0 o C, mais quand la température est
inférieure à 4 o C, l'eau commence à se dilater et par conséquent
sa
densité diminue. La densité d'une substance correspond au poids
en kilogrammes d'un mètre cube de substance. Quand deux substances
sont mélangées mais ne sont pas solubles l'une dans l'autre, la
substance avec la plus petite densité flotte sur l'autre. Ici la
substance qui flotte est la glace, du fait de sa plus faible densité.
Comment se fait-il que toutes les substances ne soient pas solubles
dans l'eau?
La polarité détermine si une substance est soluble dans l'eau. Une substance
polaire est une substance qui a deux pôles différents, comme dans
un aimant. Quand on mélange deux substances polaires,
les pôles des substances s'attirent et par conséquent les substances se mélangent.
c'est ainsi qu'une substance se dissout dans l'eau.
Les substances qui ne contiennent aucun pôles s'appellent les
substances apolaires. L'huile par exemple est une substance apolaire,
c'est pourquoi l'huile ne se dissout pas dans l'eau. En fait elle
flotte sur l'eau, juste comme la glace, du fait de sa plus petite densité.
Qu'est ce que l'eau dure?
Quand l'eau est dite 'dure' cela signifie simplement qu'elle contient plus de
minéraux que l'eau ordinaire.
Ces minéraux sont principalement le calcium et le magnésium. Le degré de dureté
de l'eau augmente avec la quantité de calcium et de magnésium dissout.
Le magnésium et le calcium sont des ions chargés positivement. En
raison de leur présence, les autres substances chargées positivement
se dissolvent moins facilement dans une eau dure que dans une eau qui ne
contient pas de calcium ou de magnésium. C'est la raison pour laquelle le
savon ne se dissout pas vraiment dans une eau dure.
Pour plus d'information sur le contrôle de l'eau dure voir
FAQ sur l'adoucissements
Qu'appelle-t-on les propriétés physiques et chimiques de l'eau?
Les propriétés physiques d'une substance sont les propriétés liées
à l'aspect de la substance. Les propriétés chimiques
sont les propriétés qui sont souvent utilisées en chimie pour
déterminer l'état d'une substance. Les propriétés physiques et
chimiques peuvent nous permettre de déterminer le comportement d'une substance
selon les circonstances.
Quelles sont les principales propriétés physiques et chimiques
de l'eau?
Il existe différentes propriétés
physiques et chimiques, qui sont souvent utilisées alternativement.
En voici quelques unes:
- la densité. La densité de l'eau correspond au poids d'une certaine
quantité d'eau. Elle est habituellement exprimée en kilogrammes par
mètre cube (physique)
- propriétés thermiques. Cela concerne ce qui se passe quand l'eau est
chauffée, à quelle température elle passe à l'état gazeux et ce
genre de choses (physique)
- la conductivité. Ceci décrit la quantité d'électricité que
l'eau peut conduire. Elle est exprimée à l'aide d'une grandeur
chimique. (physique)
- l'absorption de la lumière. C'est la quantité de lumière absorbée
par une
certaine quantité d'eau dans un temps fini (chimique)
- viscosité. la viscosité permet de déterminer la mobilité de l'eau. Quand la température s'élève, la viscosité
diminue;
ceci signifie que l'eau sera plus mobile à températures élevées
(physique)
- le pH. Le pH a sa propre échelle, de 0 à 14. Le
pH permet de savoir si une substance est acide (pH 0-6), neutre (pH 7) ou
basique (pH 8-14). Le nombre d'atomes d'hydrogène dans la substance détermine
le pH. Plus les atomes d'hydrogène sont nombreux, plus le pH sera
faible. Une substance qui contient beaucoup d'atomes d'hydrogène
est acide. Le pH peut être mesuré en plongeant un papier spécial dans la substance,
le papier prend une couleur différente suivant le pH de la substance
(chimique)
- alcalinité. C'est la capacité de l'eau à neutraliser un acide ou
une base, de sorte que le pH de l'eau ne change pas. (chimique)
Pour avoir des informations plus poussées sur la chimie de l'eau
cliquez ici chimie plus poussée de l'eau
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