水的性质
一、物理性质
通常是无色、无味的液体。沸点:99.975℃(气压为一个标准大气压时,也就是101.375kPa)。
凝固点:0℃,三相点:0.01℃,最大相对密度时的温度:3.982℃。
比热容:4.186kJ/(kg·℃) 0.1MPa 15℃蒸发潜热:2257.2kJ/(kg) 0.1MPa 100℃。
密度:水的密度在3.98℃时最大,为1×103kg/m3,水在0℃时,密度为0.99987×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为0.9167×103 kg/m3。
二、化学性质
1、稳定性:在2000℃以上才开始分解。
水的电离:纯水中存在下列电离平衡:H₂O==可逆==H⁺+OH⁻ 或 H₂O+H₂O=可逆=H₃O⁺+OH⁻。
2、水的氧化性:水跟较活泼金属或碳反应时,表现氧化性,氢被还原成氢气。
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
3、水的还原性:水跟氟单质反应时,表现还原性,氧被还原成氧气。
2F₂+2H₂O=4HF+O₂↑。
4、水的电解:
水在直流电作用下,分解生成氢气和氧气,工业上用此法制纯氢和纯氧 2H₂O=2H₂↑+O₂↑。
5、水化反应:
水可跟活泼金属的碱性氧化物、大多数酸性氧化物以及某些不饱和烃发生水化反应。
Na₂O+H₂O=2NaOH
扩展资料
海水的化学组成
海水是一种成分复杂的混合溶液。它所包含的物质可分为三类:
1、溶解物质,包括各种盐类、有机化合物和溶解气体;
2、气泡;
3、固体物质,包括有机固体、无机固体和胶体颗粒。海洋总体积中,有96%~97%是水,3%~4%是溶解于水中的各种化学元素和其他物质。
目前海水中已发现80多种化学元素,但其含量差别很大。主要化学元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟等12种,含量约占全部海水化学元素总量的99.8%~99.9%,因此,被称为海水的大量元素。
其他元素在海洋中含量极少,都在1mg/L以下,称为海水的微量元素。海水化学元素最大特点之一,是上述12种主要离子浓度之间的比例几乎不变,因此称为海水组成的恒定性,它对计算海水盐度具有重要意义,溶解在海水中的元素绝大部分是以离子形式存在的。
海水中主要的盐类含量差别很大,氯化物含量最高,占88.6%,其次是硫酸盐,占10.8%。
参考资料来源:百度百科-水
盐度是指海水中全部溶解固体与海水重量之比,通常以每千克海水中所含的克数表示。人们用盐度来表示海水中盐类物质的质量分数
盐度 是比值 没有单位 只是一个百分数或千分数
例如海水。世界大洋的平均盐度为3.5%。 没有单位
使用盐度计直接测量。
波美度是量度液体相对密度的另一种标度,符号为oBe。由18世纪法国科学家波美所创制的,因此这种比重计叫做波美比重计。波美比重计有重表和轻表两种。重表刻度的方法是把15oC的纯水的相对密度作为0oBe。0%食盐水溶液的相对密度作为10oBe
波美度与比重换算方法:
波美度= 144.3-(144.3/比重)比重=144.3/(144.3-波美度)
对于比水轻的:比重=144.3/(144.3+波美度)
波美度(°Bé)是表示溶液浓度的一种方法。把波美比重计浸入所测溶液中,得到的度数叫波美度
1、海水氯度简称"氯度"。早期定义为:一千克海水中所含的溴和碘由等当量的氯置换后所含氯的总克数。单位为"克/千克,符号为Cl‰。
2、从定义本身来看,显然它含有氯当量的概念,它将随着参与滴定反应的元素原子量采用值的变更而相应改变,因此同一海水的氯度测定值会失去永恒性。
3、为了使氯度值保持永恒性,便于相互比较, 克努森和雅科布森在1940年提出新的定义:沉淀0.3285233千克海水中全部卤素所需银原子的克数,即为氯度。
在20世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时的盐度定义是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧化物、溴和碘以氯代替,所有的有机物质全部氧化之后所含固体物质的总数。其测量方法是取一定量的海水,加盐酸和氯水,蒸发至干,然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h,最后称所剩余固体物质的重量。
用上述的称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样品要花费几天的时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中都是测定海水的氯度,根据海水的组成恒定性规律,来间接计算盐度,氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下:
S‰=0.030+1.8050Cl‰
克纽森的盐度公式使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70年之久。但是,在长期使用中也发现,克纽森的盐度公式只是一种近似的关系,而且代表性较差;滴定法在船上操作也不方便。于是人们寻求更精确更快速的方法。
我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比,这就是著名的欧姆定律,即 I= G(),式中G为比例系数, 又叫电导。令G=,则,常数R称为这段导体的电阻,它与导体的性质和几何形状有关。电阻的单位名称是欧姆(W )。实验表明,对于粗细均匀的导体,当导体的材料与温度一致时,导体的电阻与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比,即,式中比例系数r 叫做电阻率,单位是W ·m,它与材料的性质有关,不同的材料的电阻率也不同。电阻率的倒数叫做电导率,单位为S/m。根据海水的电导率取决于其温度和盐度的性质,通过测定其电导率和温度就可以求得海水的盐度。 在60年代初期,英国国立海洋研究所考克思(Cox)等人从各大洋及波罗的海、黑海、地中海和红海,采集了200m层以浅的135个海水样品,首先应用标准海水,准确地测定了水样的氯度值,然后测定具有不同盐度的水样与盐度为35.000‰、温度为15℃的标准海水、在一个标准大气压下的电导比(),从而得到了盐度相对电导率的关系式,又称为1969年电导盐度定义:
S‰=1.80655Cl‰
电导测盐的方法精度高,速度快,操作简便,适于海上现场观测。但在实际运用中,仍存在着一些问题:首先,电导盐度定义的上两盐度公式仍然是建立在海水组成恒定性的基础上的,它是近似的。在电导测盐中校正盐度计使用的标准海水标有的氯度值,当标准海水发生某些变化时,氯度值可能保持不变,但电导值将会发生变化。其次,电导盐度定义中所用的水样均为表层(200m以浅),不能反映大洋深处由于海水的成份变化而引起电导值变化的情况。最后,国际海洋用表中的温度范围为10~31℃,而当温度低于10℃时,电导值要用其它的方法校正,从而造成了资料的误差和混乱。
为了克服盐度标准受海水成分影响的问题,进而建立了1978年的实用盐标(PSS78)。 实用盐标依然是用电导的方法测定海水的盐度,与1969年电导盐度定义不同之处是,它克服了海水盐度标准受海水成分变化的影响问题。在实用盐标中采用了高纯度的KCl,用标准的称量法制备成一定浓度(32.4357‰)的溶液,作为盐度的准确参考标准,而与海水样品的氯度无关,并且定义盐度:在一个标准大气压下,15℃的环境温度中,海水样品与标准KCl溶液的电导比:
(C,表示电导值),则该样品的实用盐度值精确地等于35,若,则实用盐度的表达式为
(1-1)
S为实用盐度符号,是无量纲的量,如海水的盐度值为35‰,实用盐度记为35,式(1-1)中可用代替,是在大气压力下,温度为15℃时,海水样品与盐度为35‰的标准海水的电导比。
式中,, 当有效。
对于任意温度下海水样品的电导比的盐度表达式为:
(1-2)
式中第二项为温度修正项,系数a与公式(1-1)中的相同,系数分别为:
K=0.0162, (-2℃ &poundT &pound35℃)
波美度与比重换算方法:
波美度= 144.3-(144.3/比重)比重=144.3/(144.3-波美度)
对于比水轻的:比重=144.3/(144.3+波美度)
波美度(°Bé)是表示溶液浓度的一种方法。把波美比重计浸入所测溶液中,得到的度数叫波美度。波美度以法国化学家波美(Antoine Baume)命名。
波美度(°Bé)是表示溶液浓度的一种方法。把波美比重计浸入所测溶液中,得到的度数叫波美度。波美度以法国化学家波美(Antoine Baume)命名。波美是药房学徒出身,曾任巴黎药学院教授。他创制了液体比重计——波美比重计。波美比重计有两种:一种叫重表,用于测量比水重的液体;另一种叫轻表,用于测量比水轻的液体。当测得波美度后,从相应化学手册的对照表中可以方便地查出溶液的质量百分比浓度。例如,在15℃测得浓硫酸的波美度是66°Bé,查表可知硫酸的质量百分比浓度是98%。一般比重计测得的比重可以跟波美度通过下列公式换算。在公式中,D1表示比水重的液体的比重(数值上等于它的密度),D2表示比水轻的液体的比重。
波美度数值较大,读数方便,所以在生产上常用波美度表示溶液的浓度(一定浓度的溶液都有一定的密度或比重)。
补充:对于不同液体之密度与浓度的关系,另有表可查,这里无法具体给出。仅补充波美度与密度的关系:
对于比水重的液体,波美度( °Be)与密度的关系为:
密度=144.3/(144.3 - °Be)
比水轻的:
密度=144.3/(144.3 + °Be)