EAUPropriétés physico-chimiques

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Propriétés chimiques

L'eau est un réactif très important dans l'état gazeux et surtout dans l'état liquide. C'est un composé très stable avec, pour sa réaction de formation à 25 0C :

ce qui conduit à une vapeur d'eau très peu dissociée, même à température élevée (2 p. 100 à 2 000 0C, 60 p. 100 à 3 000 0C).

Caractère acide et basique

L'eau se combine aux oxydes pour donner des hydroxoacides, des hydroxobases et des hydroxydes amphotères suivant la position de l'oxyde dans la classification périodique et son degré d'oxydation :

Cette dernière réaction est d'ailleurs très complexe. L'eau s'ionise suivant l'équilibre :
(ΔH0 = — 55,9 kJ/mol), auquel correspond à 25 0C une constante d'équilibre K = 3,2 × 10—18 qui conduit pour l'eau pure aux concentrations :
Cela permet de rendre compte des réactions de neutralisation et du phénomène d'hydrolyse (hydrolyse du carbonate de sodium aussi bien que du chlorure d'aluminium).

Caractère oxydoréducteur

Le sodium réduit l'eau à température ambiante avec inflammation :

Le fluor l'oxyde :
La vapeur d'eau est un oxydant vis-à-vis de nombreux métaux et non-métaux :
elle réduit le chlore :
elle est aussi un dismutant du soufre :

Les propriétés oxydantes et réductrices de l'eau liquide sont expliquées par les deux demi-réactions :

Le diagramme potentiel-pH rend compte à la fois de la réactivité et de l'électrolyse de l'eau. Les réducteurs de l'eau ont un potentiel de réduction situé dans la zone inférieure (E0Na/Na+ = — 2,71 V). Ses oxydants sont situés dans la zone supérieure (E0F/F = + 1,9 V). Il faut une différence de potentiel entre électrodes supérieure à 1,23 V pour électrolyser l'eau.

Stabilité et électrolyse

Dessin : Stabilité et électrolyse

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Stabilité de l'eau et l'électrolyse 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Eau : propriétés

Eau : propriétés
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Stabilité et électrolyse

Stabilité et électrolyse
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Molécule d'eau et cristal de glace

Molécule d'eau et cristal de glace
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Chaîne complexe et structure de l'eau dans un hydrate

Chaîne complexe et structure de l'eau dans un hydrate
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  • : professeur à la faculté des sciences et techniques du Languedoc

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Pour citer l’article

Antoine POTIER, « EAU - Propriétés physico-chimiques », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 février 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/eau-proprietes-physico-chimiques/