Nêu tính chất hoá học của nước (H2O) và vai trò của nước

Trong các các bài tập hóa học, chúng ta được thấy nước hay còn được ký hiệu là H2O, tác dụng được với nhiều loại hợp chất và chất khác nhau. Vậy Nước (H2O) có những tính chất hóa học học nào để nước có thể xảy ra quá trình phản ứng hóa học với các chất đó. Chúng ta cùng tìm hiểu chi tiết về nước, các tính chất vật lý, tính chất hóa học của nước qua bài viết sau đây nhé: 

I. Giới thiệu chung về nước (H2O)

Nước là một hợp chất hóa học được tạo ra bởi nguyên tố hiđro và ôxi, có công thức hóa học là H₂O. Nước có các tính chất lý hóa đặc biệt, chẳng hạn như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng, là một chất cực kỳ quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong cuộc sống hàng ngày. Trên Trái Đất, khoảng 70% diện tích bề mặt được phủ bởi nước, tạo thành các đại dương và biển lớn. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác và sử dụng để làm nước uống.

Nước không chỉ là nguồn cung cấp năng lượng và đáp ứng nhu cầu hàng ngày của con người, mà nó còn đóng vai trò quan trọng trong nhiều quy trình tự nhiên và công nghệ, chẳng hạn như truyền tải năng lượng, tạo điều kiện sống cho các loài sinh vật, làm mát các hệ thống công nghiệp và nông nghiệp, cũng như trong các quy trình hóa học và sinh học quan trọng.

II. Tính chất vật lí của nước

• Ở trạng thái lỏng, nước nguyên chất không có hình dạng nhất định, không màu, không mùi, không vị.
• Sôi ở ,(ở áp suất khí quyển là 760 mmHg (1 atm)).
• Hoá rắn ở 00C, gọi là nước đá, khác với nước đá khô là 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 rắn lỏng khí như: đường, muối ăn, axit, khí hidroclorua, khí amoniac…
• Tính dẫn điện: Thực chất thì nước tinh khiết (nước cất) không dẫn điện. Nước thông thường thường chứa nhiều loại muối tan. Tính dẫn điện của nước thông thường 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.

III. Tính chất hóa học của nước (H2O)

1. Nước tác dụng với kim loại

• Các kim loại tính kiềm mạnh như Li, Na, K, Ba, Ca... tác dụng với nước dễ dàng ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazơ và khí H_2: 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

• Kim loại Mg tan rất chậm trong nước nóng
• 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 hiđro 

Ví dụ:

Mg + H₂O_hơi MgO + H₂

3Fe + 4H₂O_hơi  Fe₃O₄+ 4H₂

Fe + H₂O_hơi  FeO + H₂

2. Nước tác dụng với oxit bazo

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

H₂O + Oxit bazơ→ Bazơ

Na₂O + H₂O → 2NaOH

Li₂O +H₂O→ 2LiOH

K₂O +H₂O→ 2KOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

3. Nước tác dụng với oxit axit

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

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

SO₃ + H2O → H₂SO₄

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃

Ngoài ra, H₂O còn tham giá rất nhiều phản ứng với các chất khác 

Phản ứng với phi kim mạnh: Flo, Clo

Khi gặp H₂O khi đun nóng thì flo bốc cháy

2F₂ + 2H₂O → 4HF + O₂ 

2H₂O + 2Cl₂  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

IV. 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

Nước tham gia và nhiều quá trình hoá học quan trọng trong cơ thể người và động vật. Nước chiếm hơn 70% cơ thể chúng ta.

Qua bài viết này, VOH Giáo dục hy vọng sẽ giúp các em hiểu rõ về nước và các tính chất hóa học của nước (H2O). Nếu có ý kiến hay thắc mắc về vấn đề gì, các em có thể để lại bình luận ở phía dưới, chúng tôi sẽ giải đáp cho câu hỏi ngay nhé.