Tính chất hóa học của nước? Vai trò của nước trong đời sống

Bạn đang xem : Tính chất hóa học của nước? Vai trò của nước trong đời sống

Hơn 70% diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Vậy tính chất hóa học của nước là gì? Nước có vai trò gì trong cuộc sống? Tất cả sẽ được TamTheThangLong giải đáp trong bài viết sau đây.

Nước là gì?

Nước là gì?

Nước là một hợp chất vô cơ, trong suốt, không vị, không mùi và gần như không màu. Nước là thành phần chính và quan trọng nhất cấu tạo nên sự sống trên Trái Đất.

Ngoài ra, khoảng 70% cơ thể người được bao phủ bởi nước. Nếu cơ thể mất đi lượng nước cần thiết sẽ dẫn đến những hậu quả khôn lường.

Xem thêm : 3 Tính chất hóa học của ankan mà bạn cần phải nắm vững

Thành phần hoá học của nước

Thành phần của nước bao gồm hidro và oxi. Chúng đã hóa hợp với nhau theo tỉ lệ 2 hidro và 1 oxi. Công thức hóa học của nước là H2O.

Sự phân hủy nước: Khi cho dòng điện một chiều đi qua nước, trên bề mặt hai điện cực sinh ra khí hidro và oxi với tỉ lệ thể tích 2:1

2H₂O _{(điện phân)} → 2H₂ + O₂

Tham khảo thêm : Tính chất hóa học của HNO3 là gì? 8 lưu ý khi sử dụng axit nitric HNO3

Sự tổng hợp nước: Đốt bằng tia lửa điện hỗn hợp 2 thể tích hidro và 2 thể tích oxi, ta thấy sau cùng hỗn hợp chỉ còn 1 thể tích oxi. Vậy 1 thể tích oxi đã hóa hợp với 2 thể tích hidro tạo thành nước.

2H₂ + O₂ (t°) → 2H₂O

• Tính chất là gì? 5 tính chất cần biết trong hóa học
• Tính chất hóa học của HNO3 là gì? 8 lưu ý khi sử dụng axit nitric HNO3

Tính chất hóa học của nước

Nước tác dụng với kim loại

Ở nhiệt độ thường, các kim loại tính kiềm mạnh như Li, Na, K, Ba, Ca,… tác dụng với nước dễ dàng tạo thành dung dịch bazơ và khí H2.

Phương trình tổng quát:

H₂O + Kim loại → Bazơ + H₂↑

2M + 2nH₂O → 2M(OH)_n + nH2↑

Ví dụ:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2K + 2H₂O → 2KOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

Đặc biệt, một số kim loại trung bình như Mg, Al, Zn, Fe,…phản ứng được với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo oxit kim loại và hidro. Ngoài ra, kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng.

Ví dụ:

Mg + H₂O_hơi → MgO + H₂

3Fe + 4H₂O_hơi → Fe₃O₄+ 4H₂

Fe + H₂O_hơi → FeO + H₂

Nước tác dụng với oxit bazo

Nước tác dụng với oxit bazơ tạo thành dung dịch bazo tương ứng.

Phương trình tổng quát: H₂O + Oxit bazơ → Bazơ

Ví dụ:

Na₂O + H₂O → 2NaOH

Li₂O + H₂O→ 2LiOH

K₂O + H₂O→ 2KOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

Nước tác dụng với oxit axit

Nước tác dụng với oxit axit tạo thành axit tương ứng.

Phương trình tổng quát: H₂O + Oxit axit → Axit

Ví dụ:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

SO₃ + H2O → H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃

Nước tham gia phản ứng với một số chất khác

Ngoài kim loại, oxit bazo và oxit axit, nước tham gia phản ứng với một số chất khác.

Phản ứng với phi kim mạnh: Flo, Clo.

Khi gặp nước đun nóng thì flo bốc cháy.

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂

2H₂O + 2Cl₂ →to 4HCl + O₂

Một số phản ứng với muối natri aluminat.

3H₂O + 2AlCl₃ + 3Na₂SO₃ → 6NaCl + 2Al(OH)₃ + 3SO₂

H₂O + NaAlO₂ → NaAl(OH)₄

2H₂O + NaAlO₂ + CO₂ → Al(OH)₃ + NaHCO₃

4H₂O + 2NaAlH₄ →Na₂O + Al₂O₃+ 8H₂

Tính chất vật lý của nước

Tính chất vật lý của nước  là:

Ở trạng thái lỏng, nước nguyên chất không có hình dạng nhất định, không màu, không mùi, không vị. Nhiệt độ sôi của nước là 100°C (trong điều kiện áp suất khí quyển là 760 mmHg (1 atm)).

Ở nhiệt độ 0°C, nước sẽ chuyển sang thể rắn (hoá rắn) gọi là nước đá, khác với nước đá khô là CO₂ hóa rắn. Khối lượng riêng của nước (ở 4°C) là 1 g/ml (hoặc 1 kg/lít).

Nước là một dung môi phân cực có thể hòa tan rất nhiều chất tan phân cực khác ở cả thể rắn, lỏng, khí như: đường, muối ăn, axit, khí hidro clorua, khí amoniac,…

Tính dẫn điện: Nước tinh khiết (nước cất) không có tính dẫn điện. Tuy nhiên, nước thông thường thường chứa nhiều loại muối tan. Tính dẫn điện của nước sẽ phụ thuộc vào tổng lượng muối trong nước, tính chất các muối và nhiệt độ của nước. Nước khoáng hoá cao thường có tính dẫn điện mạnh.

Tính dẫn nhiệt: Nước có khả năng dẫn nhiệt tốt.

Vai trò của nước là gì?

Vai trò của nước:

Nước rất cần thiết cho đời sống hàng ngày, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, giao thông vận tải,… Sự sống trên Trái Đất đều bắt nguồn từ nước và phụ thuộc vào nước. Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu một khu vực và là nguyên nhân tạo ra thời tiết.

Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các quá trình sinh hóa cơ bản như quang hợp tạo thành khí oxi:

6H₂O + 6CO₂ → C₆H1₂O₆ + 6O₂ (quang hợp)

Nước tham gia và nhiều quá trình hoá học quan trọng trong cơ thể người và động vật. Nước chiếm khoảng 70% cơ thể chúng ta. Vì thế, nước chính là một phần tất yếu của cuộc sống.

Bài tập vận dụng tính chất hoá học của nước

Bài tập 1

Chọn đáp án đúng trong các câu sau:

Câu 1: Nước được cấu tạo như thế nào?

A. Từ 1 nguyên tử hidro & 1 nguyên tử oxi

B. Từ 2 nguyên tử hidro & 1 nguyên tử oxi

C. Từ 1 nguyên tử hidro & 2 nguyên tử oxi

D. Từ 2 nguyên tử hidro & 2 nguyên tử oxi

Câu 2: Phân tử nước chứa những nguyên tố nào?

A. Nitơ và Hidro

B. Hidro và Oxi

C. Lưu huỳnh và Oxi

D. Nitơ và Oxi

Câu 3: %m Hidro trong một phân tử nước:

A. 11,1%

B. 88,97%

C. 90%

D. 10%

Câu 4: Chọn câu đúng:

A. Kim loại tác dụng với nước tạo ra bazo tương ứng

B. Nước là chất lỏng không màu, không mùi, không vị

C. Nước làm đổi màu quỳ tím

D. Na tác dụng với H₂O không sinh ra H₂

Câu 5: Oxit nào sau đây không tác dụng với nước

A. P₂O₅

B. CO

C. CO₂

D. SO₃

Câu 6: Oxi bazơ không tác dụng với nước là:

A. BaO

B. Na₂O

C. CaO

D. MgO

Bài tập 2

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 cần điền lần lượt là: nguyên tố – hidro – oxi – kim loại – oxit bazo – oxit axit.

Bài tập 3

Bằng những phương pháp nào có thể chứng minh được thành phần định tính và định lượng của nước. Viết các phương trình hóa học 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.

Bài tập 4

Tính thể tích khí H₂ và O₂ (đktc) cần tác dụng với nhau để tạo ra được 1,8g nước.

Trả lời:

Phương trình hóa học của phản ứng: 2H₂ + O₂ (t°) → 2H₂O

Ta có, số mol của H₂O: n_H2O = 1,8 / 18 = 0,1 mol

Theo PTHH, ta có:

• n_H2 = n_H2O = 0,1 (mol)
• n_O2 = (1/2)n_H2O = 0,05 (mol)

Thể tích khí H₂ và O₂ (đktc) cần dùng là:

V_H2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 (lít)

V_O2 = 0,05 x 22,4 = 1,12 (lít)

Vậy cần 2,24 lít khí H₂ và 1,12 lít khí O₂ để tạo ra được 1,8g nước.

Bài tập 5

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: n_H2 = 112 / 22,4 = 5 mol

Theo PTHH, ta có: n_H2O = n_H2 = 5 (mol)

Khối lượng của nước thu được: m_H2O = 5 x 18 = 90 (g)

Vậy khi đốt cháy 112 lít khí H₂ (đktc) với khí O₂ sẽ thu được 90g H₂O ở trạng thái lỏng.

Bài tập 6

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 axit:

• SO₂ + H₂O → H₂SO₃
• P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Nhận biết dung dịch axit bằng quỳ tím. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.

Như vậy chúng ta đã biết được tính chất hóa học của nước là gì và vai trò của nước trong cuộc sống. Nếu thấy hay, đừng quên chia sẻ bài viết của TamTheThangLong nhé!