Công Thức Và Tính Chất Hóa Học Của Nước

Nước có mặt ở khắp mọi nơi, chiếm 70% diện tích bề mặt trên Trái Đất. Vậy trong chương trình Hóa phổ thông, các em đã nắm vững công thức hóa học, tính chất vật lý và tính chất hóa học của nước chưa? Các em hãy cùng Marathon Education khám phá các kiến thức này qua bài viết dưới đây.

>>> Xem thêm:

• Axit Là Gì? Lý Thuyết Về Tính Chất Hóa Học Của Axit
• Bazơ Là Gì? Lý Thuyết Về Tính Chất Hóa Học Của Bazơ
• Tính chất hóa học của Hidro

Công thức hóa học của nước

Nước là hợp chất có cấu tạo từ 2 nguyên tố là hidro và oxi. Nước có công thức hóa học là H₂O.

Vậy tính chất vật lý và tính chất hóa học của nước là gì? Các em hãy tìm hiểu tiếp các nội dung này trong các phần tiếp theo.

Tính chất vật lý của nước

Nước có các tính chất vật lý sau:

• Ở trạng thái lỏng, nước nguyên chất không màu, không mùi, không vị và không có hình dạng nhất định.
• Nhiệt độ sôi là 100 độ C, (p = 760 mmHg), nhiệt độ hóa rắn là 0 độ C.
• Nước có khối lượng riêng ở 4 độ C bằng 1g/ml.
• Đây là dung môi phân cực và có thể hoà tan được nhiều chất tan phân cực ở cả trạng thái rắn, lỏng và khí như: đường, muối ăn, khí amoniac, axit…
• Nước tinh khiết không có tính dẫn điện. Tuy nhiên các loại nước thông thường có chứa nhiều loại muối tan nên có khả năng dẫn điện, tính dẫn điện này phụ thuộc vào tổng lượng muối có trong nước và tính chất của muối cũng như nhiệt độ hiện tại của nước.

Tính chất hóa học của nước

1. Phản ứng với kim loại mạnh

Ở điều kiện thường, nước có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Li, Na, K, Ca, Ba,… để tạo thành dung dịch bazơ và khí hidro.

\bold{H_2O + \bold{Kim\ loại} → \bold{Bazơ} + H_2↑}

Ví dụ:

2Na + 2H_2O → 2NaOH + H_2 \\
Ca + 2H_2O → Ca(OH)_2 + H_2 

>>> Xem thêm: Khái Quát Về Kim Loại Và Tính Chất Hóa Học Của Kim Loại

2. Phản ứng với oxit bazơ

Nước có thể phản ứng với các oxit bazơ theo nguyên tắc:

\bold{H_2O + Oxit\ bazơ → Bazơ}

Ví dụ:

K_2O + H_2O → 2KOH\\
CaO + H_2O → Ca(OH)_2

3. Phản ứng với oxit axit

Nước tác dụng với oxit axit theo nguyên tắc sau:

\bold{H_2O + Oxit\ axit → Axit\ tương\ ứng}

Ví dụ:

CO_2 + H_2O → H_2CO_3\\
SO_2 + H_2O → H_2SO_3\\
P_2O_5 + 3H_2O → 2H_3PO_4

4. Phản ứng với phi kim mạnh

Nước cũng tác dụng với một số phi kim mạnh như F, Cl,… để giải phóng khí O₂. Khi tác dụng với nước đun nóng thì Flo sẽ bốc cháy.

Ví dụ:

2F_2 + 2H_2O → 4HF + O_2 \\
2Cl_2 + 2H_2O → 4HCl + O_2

5. Phản ứng với muối natri aluminat

Ngoài các phản ứng với kim loại mạnh, phi kim mạnh, oxit bazơ và oxit axit, tính chất hóa học của nước nổi bật là tác dụng được với muối aluminat cho ra các sản phẩm khác nhau.

Ví dụ:

4H_2O + 2NaAlH_4 → Na_2O + Al_2O_3+ 8H_2\\
2AlCl_3 + 3Na_2SO_3+3H_2O→ 6NaCl + 2Al(OH)_3 + 3SO_2\\
2H_2O + NaAlO_2 + CO_2  →  Al(OH)_3 + NaHCO_3

>>> Xem thêm: Muối Là Gì? Lý Thuyết Về Tính Chất Hóa Học Của Muối

Vai trò của nước

Nước không chỉ có vai trò quan trọng đối với cơ thể, đời sống mà còn được ứng dụng rất nhiều vào sản xuất.

Vai trò của nước đối với cơ thể

Trong cơ thể người có tới 60% là nước, chúng ta có thể nhịn ăn 1 tuần nhưng không thể nhịn uống 3 ngày. Nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sống còn và sự phát triển của cơ thể người, cụ thể là:

• Nước giúp điều hòa thân nhiệt ở 37 độ C.
• Nước giúp duy trì và điều chỉnh tái tạo các tế bào trong cơ thể.
• Nước làm tăng tỷ lệ trao đổi chất, hỗ trợ tiêu hóa.
• Nước giúp loại bỏ tế bào da chết, đào thải chất độc hại trong cơ thể.
• Uống nhiều nước hỗ trợ giảm nguy cơ táo bón, hỗ trợ giảm cân.
• Nước có thể tăng năng lượng cho cơ thể, giúp não bộ hoạt động một cách hiệu quả,…

Vai trò của nước đối với đời sống

Trong đời sống, nước có vai trò:

• Nước phục vụ sinh hoạt hằng ngày của con người như tắm, gội, giặt giũ,…
• Nước được sử dụng trong giao thông đường thủy và phát triển du lịch.
• Nước giúp tạo ra nguồn điện.
• Nước mưa giúp làm sạch không khí và các chất thải.
• Nước ngầm giúp bảo vệ đất,…

Vai trò của nước đối với sản xuất

Bên cạnh vai trò thiết yếu đối với cơ thể và đời sống, nước còn đóng vai trò quan trong trong nông nghiệp và các ngành công nghiệp.

Đối với nông nghiệp:

• Nước giúp cây sinh trưởng và phát triển bình thường.
• Nước dùng trong thủy lợi để tưới tiêu khi gặp hạn hán hoặc chống lũ vào mùa bão.
• Nước là thức uống cho động vật và dùng để vệ sinh chuồng trại.
• Nước làm dung môi để phun thuốc trừ sâu,…

Đối với ngành công nghiệp:

• Nước dùng trong sản xuất điện.
• Nước dùng làm mát các máy móc, hệ thống dây chuyền trong nhà máy.
• Nước sử dụng để làm lò hơi công nghiệp.
• Nước được sử dụng để rửa sạch và chế biến thực phẩm trong công nghiệp chế biến.
• Nước được sử dụng để giặt quần áo, vải vóc trong công nghiệp dệt may,…

Bài tập về tính chất hóa học của nước

Bài tập 1: Tính thể tích khí O₂ và H₂ ở đktc cần tác dụng với nhau để tạo thành 1,8g nước.

Lời giải:

Theo đề bài, ta có: n_H2O = 1,8 / 18 = 0,1 mol

PTHH: 2H₂ + O₂ → 2H₂O (điều kiện t°)

Dựa vào PTHH, ta có:

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

Từ đó, ta có:

V_H2 = 0,1 x 22,4 = 2,24 lít

V_O2 = 0,05 x 22,4 = 1,12 lít

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

Bài tập 2: Tính khối lượng H₂O ở trạng thái lỏng sẽ thu được sau khi đốt cháy hoàn toàn 112 lít khí H₂ ở đktc với O₂.

Lời giải:

Từ đề bài, ta có: n_H2 = 112 / 22,4 = 5 mol

PTHH: 2H₂ + O₂ → 2H₂O (điều kiện t°)

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

Khi đó, m_H2O = 5 x 18 = 90 g

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

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

Trên đây là những thông tin bổ ích về đặc điểm, tính chất của nước – một hợp chất quan trọng trong cả đời sống và sản xuất. Nắm vững công thức và các tính chất hóa học của nước cùng những ứng dụng phong phú của hợp chất này, các em sẽ dễ dàng ứng dụng vào bài tập và hiểu hơn về những hoạt động trong cuộc sống. Để học Hóa thêm hiệu quả và bứt phá điểm số, các em hãy đăng ký học online livestream cùng Marathon Education ngay hôm nay!