水的化学分子式是什么?
水的化学分子式是H?O,表示每个水分子由两个氢原子(H)和一个氧原子(O)通过共价键结合而成。下面内容为具体解析:
1.分子构成与结构
- 原子组成:水分子中两个氢原子以V型结构 结合于一个氧原子两侧,两氢氧键的键长为0.9527×10?1?米,键间夹角为104.5°。这种不对称的极性结构使水分子具有独特的物理和化学性质。
- 极性特征:氧原子电负性强于氢,导致电子云偏向氧原子,形成极性分子。这种特性使水分子间可通过氢键相互影响,影响水的密度、表面张力等物理性质。
2.命名与别名
- 根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)规定,水的正式名称是水(Water) 或氧烷(Oxidane)。
- 其他常见别名包括氧化氢(体系命名法)、一氧化二氢、氢氧酸 等。这些名称均基于其化学组成或类比其他化合物的命名制度。
3.化学性质的体现
- 稳定性:水在常温下化学性质稳定,需在2000℃以上 才会分解为氢气和氧气。
- 电离特性:纯水存在微弱电离平衡:
\[\textH?O} \rightleftharpoons \textH?} + \textOH?}\]
常温下纯水的氢离子浓度为10?? mol/L,pH值为7(中性)。
4.历史认知
- 早期人类将水视为基本元素,直到18世纪末科学家通过实验(如氢气燃烧生成水、水蒸气与铁反应生成氢气)确认水是化合物 而非元素。1805年定量研究最终确立其组成为H?O。
水的分子式H?O 简洁概括了其原子构成,而其独特的极性结构和氢键网络则解释了其在天然界中的广泛影响,如作为溶剂、调节气候及维持生活等。如需更详细的物理或化学性质分析,可参考相关研究文献或实验数据。