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EAU - Propriétés physico-chimiques

Composé chimique de formule H2O, l'eau se rencontre à la surface du globe, sous les trois états de la matière. Bien connue sous la forme de glace ou de neige, l'eau solide est également présente dans d'innombrables minéraux, les hydrates naturels. Les eaux naturelles sont des mélanges, le dioxyde d'hydrogène étant souillé par des impuretés minérales ou organiques. La vapeur d'eau est un important constituant de l'atmosphère. Bien que très étudiées, les propriétés physico-chimiques de l'eau se révèlent encore relativement complexes. Liquide aux propriétés thermodynamiques anormales, c'est cependant l'eau qui est, encore aujourd'hui, l'élément de référence dans la définition de l'échelle thermométrique Celsius. Ces mêmes propriétés ont cependant déterminé la nature de notre monde physique et biologique.

1.  Eaux naturelles et purifiées

À l'état liquide, l'eau constitue de 50 à 75 p. 100 du poids des végétaux, 70 p. 100 du poids du corps humain. Intimement intégrée dans des groupes fonctionnels, elle apparaît dans la dégradation de certaines substances comme les sucres. L'eau naturelle est en général souillée par des impuretés minérales et organiques, et pratiquement toujours par des gaz dissous (air et dioxyde de carbone CO2). Un litre d'eau à 20 0C dissout 19 millilitres d'air. Celui-ci s'y enrichit en oxygène (de 20,9 à 34 p. 100 en volume). L'eau de montagne contient surtout des produits minéraux mais peut être très pure. L'eau des plaines contient peu de dioxyde de carbone ; moins minéralisée, elle est souvent polluée par des substances organiques (albuminoïdes) qui s'y dégradent et par des micro-organismes. Les mers bordières, épicontinentales et intracontinentales contiennent de quelques grammes à plusieurs décagrammes de sels par litre d'eau. La salinité moyenne de l'océan mondial est de l'ordre de 35 grammes par litre.

La qualité d'une eau est caractérisée par sa dureté rapportée à la teneur en carbonate de calcium. À ce critère, on préfère souvent une étude complète de la  […]

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Pour citer cet article

Antoine POTIER, « EAU - Propriétés physico-chimiques  », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le  . URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-proprietes-physico-chimiques/

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EAU TERRESTRE (ORIGINE DE L')

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BROUILLARD

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Brouillards et nuages sont dus à la condensation de la *vapeur d'eau saturante sur des « germes », ou « noyaux de condensation », toujours présents dans l'atmosphère. Ces noyaux, du moins les plus efficaces d'entre eux, donnent naissance à des gouttelettes submicrométriques atteignant très rapidement un… Lire la suite
CHANGEMENT CLIMATIQUE

Écrit par :  Robert KANDEL

Dans le chapitre " Le poids croissant des activités humaines"  : …  Aucun doute n'est donc permis sur le caractère anthropique du renforcement de l'effet de serre. Et *la vapeur d'eau ? Le H2O à l'état gazeux est indubitablement le premier gaz à effet de serre, avec des bandes d'absorption s'étendant sur une grande partie du spectre infrarouge thermique (de 4 à 100 μm de longueur d'onde). Contrairement à… Lire la suite
CHANGEMENT CLIMATIQUE ET SANTÉ

Écrit par :  Virginie CAVIER

Dans le chapitre "Effets indirects identifiés de changement de l’environnement"  : …  nocif avant tout pour les personnes allergiques et asthmatiques, et potentialisé par la pollution. *Les fortes pluies de l’hiver et les sécheresses estivales sont autant de facteurs de pollution de l’eau. Là où n’existe plus de terre végétale, les pluies lessivent les sols et entraînent dans le réseau hydrique une multitude de substances :… Lire la suite
CLIMATOLOGIE

Écrit par :  Frédéric FLUTEAUGuillaume LE HIR

Dans le chapitre "L'effet de serre "  : …  du rayonnement infrarouge est liée à la présence dans l'atmosphère terrestre de molécules de *vapeur d'eau, de dioxyde de carbone (CO2), de méthane (CH4) et d'autres constituants mineurs (oxyde nitreux, par exemple). Ces gaz appartiennent à la famille des gaz à effet de serre (G.E.S.). Les molécules diatomiques… Lire la suite
CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

Écrit par :  Jean-Claude DUPLESSY

Dans le chapitre "L'hydrogène, l'oxygène et l'eau"  : …  respiration, fermentation. En fait, l'hydrogène s'identifie écologiquement à sa forme oxydée, *l'eau (H2O), ce qui implique un autre élément gazeux, l'oxygène (O). Le plus grand gisement d'oxygène est constitué par la lithosphère (3 × 1012 milliards de tonnes [Gt]), où il est immobilisé de manière quasi définitive sous… Lire la suite
DÉSERTS

Écrit par :  Roger COQUEFrançois DURAND-DASTÈSHuguette GENESTFrancis PETTER

…  qui conditionne le plus sévèrement la moindre manifestation de vie, car la vie ne peut se passer *d'eau. À cette aridité viennent s'ajouter la température généralement élevée – bien qu'elle puisse aussi être très basse dans les déserts froids de l'Asie centrale –, une insolation intense et des vents réguliers. De plus, les sols désertiques sont… Lire la suite
DÉSHYDRATATION, médecine

Écrit par :  François BOURNÉRIAS

… On distingue trois grands types de déshydratation.* La déshydratation globale, où la perte en eau et en sodium est proportionnelle, provoquée souvent par des pertes d'origine digestive : diarrhées, vomissements, fistules. Dans ce type de déshydratation, la natrémie est souvent peu modifiée. La déshydratation extracellulaire, où la… Lire la suite
DIGESTIF APPAREIL

Écrit par :  Jean-Jacques BERNIERJean-Louis FRESLONClaude GILLOT Universalis

Dans le chapitre "Destinée des principaux types d'aliments simples"  : …   : mais aussitôt, ils sont l'objet de transformations profondes. Les lipides sont insolubles dans* l'eau, or le milieu intestinal est un milieu aqueux. Les lipides ne peuvent donc être digérés que si un interface efficace est créé entre eux-mêmes et le milieu aqueux. C'est le rôle des sels biliaires qui s'interposent entre les graisses et l'eau,… Lire la suite
EAU CYCLE URBAIN DE L'

Écrit par :  Nassima MOUHOUS-VOYNEAU

…  villes. Ce phénomène a de nombreuses conséquences, dont deux qui affectent plus particulièrement *le cycle urbain de l’eau : d’une part, la construction des habitations et la création des voies de circulation (routes, trottoirs, parkings aériens, etc.) qui accroissent les surfaces imperméables ; d’autre part, une augmentation constante de la… Lire la suite
ENVIRONNEMENT - Droit de l'environnement

Écrit par :  Raphaël ROMI

Dans le chapitre "Lutte contre les pollutions"  : …  Dans le cas des pollutions de *l'eau, qu'elles nuisent à la vie des poissons ou à la potabilité, la législation prévoit la soumission, encore très imparfaite, des rejets à autorisation et l'énoncé de normes de pollution. Il a fallu tout de même attendre 1992 pour que le droit de l'eau soit clairement lié au droit de l'environnement, dans sa… Lire la suite
EXOBIOLOGIE

Écrit par :  François RAULIN

Dans le chapitre "De Mars aux planètes extérieures"  : …  que Mars n'abrite aujourd'hui aucun système vivant. Toutefois, la mission Viking a aussi révélé que *l'eau liquide était abondante sur la planète rouge au moment où la vie venait d'apparaître sur Terre et commençait à envahir notre planète. Il n'est donc pas déraisonnable de penser que Mars ait pu, comme la Terre, connaître une évolution chimique… Lire la suite
FRANCE (Le territoire et les hommes) - Données naturelles

Écrit par :  Jacqueline BEAUJEU-GARNIEREstelle DUCOM

Dans le chapitre "Des ressources naturelles hétérogènes"  : …  On* appelle ressource en eau une source potentielle d'approvisionnement pour satisfaire des besoins en eau domestiques, économiques ou de loisirs : (nappes souterraines, cours d’eau, lacs...). Le territoire français reçoit en moyenne 480 km3 (480 milliards de m3) de précipitations par an, dont 61 p. 100 s’évaporent, 16 p. 100… Lire la suite
GLACE

Écrit par :  Louis LLIBOUTRY

L'homme a connu et baptisé la forme solide de l'*eau depuis les temps les plus reculés, ce qui nous vaut des noms très différents selon les langues : glace, ghiaccio, hielo... dans les langues latines ; is, Eis, ice... dans les langues germaniques ; led, lod... dans les langues slaves. Si cette… Lire la suite
GRENELLE DE L'ENVIRONNEMENT

Écrit par :  Pierre LASCOUMES

Dans le chapitre "Des effets incertains "  : …  n’a pas enrayé la progression de la consommation de ces substances. En matière de qualité de l’*eau, la réduction de l’usage des engrais et de l’épandage des lisiers n’a guère évolué. Dans beaucoup de domaines, on observe de simples mesures de rattrapage des normes européennes (déchets, efficacité énergétique, énergie renouvelable). Avec la… Lire la suite
HADÉEN

Écrit par :  Hervé MARTIN

…  Hills a permis de démontrer que la source de leur magma hôte avait réagi avec de grands volumes *d'eau liquide. Il en résulte que, dès 4,4 Ga, la température de surface de la planète était suffisamment basse pour permettre à l'eau d'exister dans son état liquide. L'océan magmatique était donc refroidi, et de vastes étendues d'eau (océans)… Lire la suite
HUMIDITÉ

Écrit par :  Jean-Pierre CHALON

L’air est un mélange de gaz qui contient de* la vapeur d’eau en quantité très variable dans l’espace et dans le temps. Alors qu’un linge, un mur ou un sol sont dits humides lorsqu’ils sont imbibés d’eau liquide, l’humidité de l’air ne fait référence qu’à la proportion de vapeur d’eau qu’il contient. Cette… Lire la suite
HYDRAULIQUE

Écrit par :  Pierre CORMAULT

…  les plus anciennes de la civilisation humaine, puisqu'elle commande toutes les utilisations de *l'eau. Dès l'Antiquité, on retrouve les traces d'ouvrages hydrauliques (canaux d'assainissement de la vallée du Nil, 4 000 ans avant l'ère chrétienne). Mais jusqu'à la Renaissance et la clarification des principes élémentaires de la mécanique, cette… Lire la suite
HYDROLOGIE

Écrit par :  Pierre HUBERTGaston RÉMÉNIÉRAS

Étymologiquement, l'hydrologie est la science de l'eau. Molécule, gaz, liquide ou solide, l'*eau voit son étude ressortir à la physique et à la chimie. C'est à l'étude de l'eau dans la nature, où s'expriment évidemment ses propriétés physico-chimiques, qu'est consacrée l'hydrologie. L'eau apparaît dans la nature sous des formes et selon des… Lire la suite
HYDROMINÉRAL ÉQUILIBRE

Écrit par :  Alain REINBERG

Dans le chapitre "Variabilité suivant les formes biochimiques et biophysiques des constituants"  : …  appartiennent aux structures osseuses ; il s'agit de sodium non-échangeable. On sait aussi que *l'eau existe au moins sous deux formes : l'eau libre ou circulante qui se rencontre dans le sang et la lymphe et se comporte à la façon d'un solvant, et l'eau liée, en particulier l'eau d'imbibition des colloïdes, qui apparaît comme une eau de… Lire la suite
INCENDIES

Écrit par :  Jean-Luc CARTAULTBenoit CLAIRDavid KAPP

Dans le chapitre "L'eau"  : …  Historiquement le premier agent extincteur est *l'eau. Toutefois, celle-ci ne convient pas à tous les types de feux : en effet, elle peut se révéler dangereuse sur des feux d'huile ou de métaux. Selon la méthode d'extinction choisie, elle comportera ou non un additif. Ce dernier permet d'augmenter le pouvoir extincteur de l'eau ou d'agir par… Lire la suite
INONDATIONS

Écrit par :  Yves GAUTIER

Les inondations peuvent se définir comme l'envahissement par* l'eau douce ou salée de lieux terrestres habituellement émergés. Plusieurs causes et des processus complexes aboutissent à ce phénomène, dont l'ampleur peut conduire à une catastrophe majeure. On considère que les inondations sont responsables de… Lire la suite
JAPON (Le territoire et les hommes) - Géographie

Écrit par :  Philippe PELLETIER

Dans le chapitre "Le triptyque eau, bois et mines face aux importations en sources d'énergie"  : …  L'*eau est fondamentalement une source de richesse au Japon qui en est abondamment doté grâce à sa forte pluviométrie. Elle est utilisée pour les cultures – notamment la riziculture –, l'approvisionnement en eau potable et l'hydroélectricité. La politique d'aménagement global des bassins versants trouve sa consécration dans les années 1930-1940 et… Lire la suite
MAGHREB - Géographie

Écrit par :  Olivier PLIEZBouziane SEMMOUD

Dans le chapitre "Un problème crucial, l'eau, et un milieu fragile"  : …  Le climat influe sur les activités humaines, surtout agricoles, à travers *l'eau, les sols et le couvert végétal. Le Maghreb dispose d'un potentiel hydraulique appréciable. Le Maroc y apparaît favorisé grâce aux plateaux calcaires des chaînes du Moyen et du Haut Atlas et à la couverture neigeuse qui y résiste plusieurs mois. Mais l'irrégularité et l… Lire la suite
MARS, planète

Écrit par :  Éric CHASSEFIÈREOlivier de GOURSACPhilippe MASSONFrancis ROCARD

Dans le chapitre "Le problème de l'eau sur Mars"  : …  les similitudes morphologiques existant entre les chenaux martiens et les systèmes fluviatiles terrestres, *l'eau paraît être le fluide le plus plausible. L'origine de cette eau et ses différents modes d'écoulement à la surface de Mars demeurent encore très controversés. Trois principaux types de processus ont été proposés : le creusement et l'… Lire la suite
MEMBRANES CELLULAIRES

Écrit par :  Brahim LAHLOUPaul MAZLIAK

Dans le chapitre "Transport de l'eau"  : …  L'*eau se meut par osmose à travers les membranes dès lors qu'une différence de pression osmotique existe entre les deux faces (cf. osmorégulation, chap. 1). Étant incompressible, l'eau crée un excédent de pression hydrostatique dans le compartiment vers lequel s'effectue ce transfert, en même temps qu'elle le dilue. On admet, en général,… Lire la suite
MOUSSES

Écrit par :  Catherine LENNE

Dans le chapitre "Les mousses et leur dépendance à l’eau"  : …  à l’exception des mousses, possèdent de vrais tissus conducteurs (xylème et bois) qui acheminent *l’eau du sol jusqu’aux feuilles. L’eau est évaporée massivement par les feuilles mais ces pertes foliaires sont en permanence compensées par les entrées racinaires, ce qui maintient un équilibre hydrique dynamique dans la plante. De plus, la… Lire la suite
NEIGE

Écrit par :  Jean-Pierre CHALON

Dans le chapitre "La neige et ses interactions avec la biodiversité et le climat"  : …  de la planète et, plus généralement, au changement climatique, avec ses conséquences. Par ailleurs,* la neige constitue, sous forme solide, des stocks d’eau douce qui, dans de nombreuses régions du monde, pendant les saisons sèches, représentent la seule eau disponible pour l’alimentation, l’hygiène, les cultures et les élevages. Le recul observé… Lire la suite
NUAGES

Écrit par :  André VIAUT

Un nuage est un ensemble visible de minuscules particules *d'eau liquide ou de glace, ou des deux à la fois, en suspension dans l'atmosphère. Cet ensemble peut également comporter des particules d'eau liquide de plus grandes dimensions, des particules liquides non aqueuses ou des particules solides (vapeurs… Lire la suite
NUTRITION

Écrit par :  René HELLERRaymond JACQUOTAlexis MOYSEMarc PASCAUD

Dans le chapitre "Besoins minéraux"  : …  de la nutrition minérale (n'oublions pas nos besoins en oxygène !), rappelons l'importance de *l'eau (fig. 3), qui constitue les deux tiers de notre organisme. L'eau est le véhicule naturel des sels minéraux et des produits d'excrétion et le métabolisme minéral est commandé par le métabolisme hydrique. Le besoin en eau de l'homme adulte est,… Lire la suite
OSMORÉGULATION

Écrit par :  Brahim LAHLOU

Dans le chapitre "Importance de la pression osmotique"  : …  et compatibles avec la vie cellulaire. Les liquides externes et internes sont constitués par de* l'eau tenant en dissolution des substances minérales (essentiellement les ions sodium Na et chlore Cl-) et organiques. Ces substances, se comportant dans l'eau comme des molécules de gaz dans une atmosphère gazeuse, exercent… Lire la suite
PEAU

Écrit par :  Louis DUBERTRET

Dans le chapitre "Une barrière imperméable"  : …  à modifier la barrière cutanée afin de permettre la pénétration de médicaments par voie percutanée. *La barrière cutanée ne s'oppose pas seulement à la pénétration des molécules et des bactéries, elle empêche l'eau du corps de s'évaporer. Cependant, cette imperméabilité n'est pas totale et il existe des pertes insensibles d'eau comprises entre 125… Lire la suite
PESTICIDES

Écrit par :  Alain BLOGOWSKI

Dans le chapitre "Les résidus de pesticides dans l’environnement"  : …  D’après les données publiées par le Commissariat général au développement durable (C.G.D.D.), *il ne restait, en 2011, que 7 p. 100 des cours d’eau français vierges de toute trace de pesticides. Pour plus de la moitié des rivières, les quantités de pesticides détectées sont faibles. Sur les 176 secteurs hydrographiques surveillés en métropole… Lire la suite
POLLUTION

Écrit par :  François RAMADE

Dans le chapitre "Passage des polluants de l'atmosphère dans l'eau et les sols"  : …  polluants circulent ensuite à la surface des continents, cheminant dans les sols et contaminant les *eaux superficielles et les nappes phréatiques. En outre, le jeu du lessivage et de l'érosion hydrique intervient de façon essentielle dans le transfert des polluants des sols vers l'hydrosphère. En définitive, les phénomènes géochimiques vont avoir… Lire la suite
PRÉCIPITATIONS, météorologie

Écrit par :  Léopold FACY

…  sont généralement issues des nuages et des brouillards, eux-mêmes constitués de microgouttelettes *d'eau dont les dimensions s'échelonnent de quelques micromètres à 20 ou 30 micromètres au maximum, selon la nature et l'âge du nuage. Ces microgouttelettes sont formées au sein même des masses d'air à la suite des processus thermodynamiques de… Lire la suite
RESSOURCES NATURELLES

Écrit par :  François RAMADE

Dans le chapitre "L'épuisement des ressources naturelles"  : …  maintien de la ressource (le capital), sont consommées à une vitesse accrue. Il en va de même pour* l'eau, pourtant intrinsèquement recyclable, ou encore les sols, par nature régénérables car résultant d'un processus dynamique. Non seulement les eaux de surface et les nappes phréatiques sont exposées à une pollution croissante, mais l'usage qui en… Lire la suite
ROCHES (Formation) - Érosion et sédimentation

Écrit par :  Roger COQUEAndré JAUZEIN

Dans le chapitre "Altération des roches mères"  : …  mobilisés. La fragmentation des roches cohérentes demande l'intervention de processus physiques où *l'eau joue toujours un rôle prédominant : cryoclastie, thermoclastie, alternances sécheresse-humidité. Intervient alors aussi la conformation même des reliefs, l'accroissement des pentes facilitant le jeu de la gravité, qui utilise les discontinuités… Lire la suite
SAHEL

Écrit par :  François BOST

Dans le chapitre "L'hydrologie"  : …  imparfaitement capitalisées au Sahel, en raison de leur infiltration rapide et de leur évaporation. *Les hommes ne mobilisent qu'à peine 5 p. 100 des eaux pour leurs activités, contre 15 p. 100 dans le reste de l'Afrique subsaharienne. En outre, les ressources en eau n'ont cessé de baisser depuis les années 1970, de — 40 à — 60 p. 100 selon les… Lire la suite
SÈVES

Écrit par :  René HELLER

Dans le chapitre " La sève brute"  : …  La sève brute est le grand courant ascendant qui conduit aux feuilles, aux bourgeons et aux fleurs *l'eau et les substances minérales. C'est une solution diluée de sels minéraux (1 gramme par litre environ) qui contient les ions absorbés (cf. absorption végétale) et les produits de la réduction des nitrates (aminoacides et amides) par la… Lire la suite
SOIF

Écrit par :  Jacques LE MAGNEN

Dans le chapitre "La soif et la réponse dipsique : description"  : …  conduisant à la recherche et à la consommation d'eau est constitué, en première approximation, par *la privation hydrique et par le déficit qu'elle introduit dans le bilan des entrées et des pertes d'eau de l'organisme. La quantité d'eau bue en un temps bref (5 mn, par exemple) varie chez le rat en fonction du temps de privation préalable (P. S. … Lire la suite
SOLS - Dégradation des sols

Écrit par :  Mireille DOSSO

Dans le chapitre "La dégradation physique"  : …  verticalement, le ruissellement se déclenche, entraînant des phénomènes d'érosion. – Les *excès d'eau dans le sol. Ils se produisent lorsque la vitesse d'infiltration de l'eau est inférieure à celle des apports. L'eau stagne dans le sol, de manière temporaire ou permanente, empêchant sa bonne aération et le développement d'une… Lire la suite
TERRE - Bilan énergétique

Écrit par :  Robert KANDEL

Dans le chapitre " Phénomènes au sein de l'atmosphère et à la surface"  : …  par le sol est absorbé et réémis par les gaz atmosphériques minoritaires à molécules polyatomiques *(vapeur d'eau H2O, dioxyde de carbone CO2, ozone O3, méthane CH4...) sans intervention des gaz majoritaires N2 et O2=. L'infrarouge émis par la stratosphère s'échappe vers l'espace,… Lire la suite
VÉNUS, planète

Écrit par :  Véronique ANSANÉric CHASSEFIÈREPhilippe MASSONFrancis ROCARD

Dans le chapitre "L'atmosphère"  : …  observé. La réponse réside probablement ici aussi dans l'action des produits de décomposition de *l'eau (hydrogènes impairs H, OH, HO2) qui réagissent avec CO pour reformer CO2 avec, dans le cas de Vénus, un effet additionnel dû aux composés chlorés (Cl, ClO, ClO2, COCl). Un autre résultat important est la… Lire la suite

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