Введение

Страница химических данных о воде.
На этой странице представлены дополнительные данные к статье о свойствах воды. Более подробные и авторитетные данные можно найти на странице NIST Chemistry WebBook, посвященной термофизическим свойствам жидкостей.

Структура и свойства

Структура и свойства Индекс преломления, nD 1.333 при 20 °C Диэлектрическая постоянная 88.00 при 0 °C 86.04 при 5 °C 84.11 при 10 °C 82.22 при 15 °C 80.36 при 20 °C 78.54 при 25 °C 76.75 при 30 °C 75.00 при 35 °C 73.28 при 40 °C 71.59 при 45 °C 69.94 при 50 °C 66.74 при 60 °C 63.68 при 70 °C 60.76 при 80 °C 57.98 при 90 °C 55.33 при 100 °C Прочность связи 492.215 кДж/моль Энергия разрыва связи O–H Длина связи 95.87 пм (равновесие) Угол связи 104.48° (равновесие) Магнитная восприимчивость −9.04 × 10−6 объемных единиц СИ

Термодинамические свойства

Фазовое поведение Тройная точка 273,16 K (0,01 °C), 611,73 Па Критическая точка 647 K (374 °C), 22,1 МПа Энтальпия плавления при 273,15 K, ΔfusH 6,01 кДж/моль Энтропия плавления при 273,15 K, 1 бар, ΔfusS 22,0 Дж/(моль·K) Стандартное изменение энтальпии испарения, ΔvapHo 44,0 кДж/моль Изменение энтальпии испарения при 373,15 K, ΔvapH 40,68 кДж/моль Стандартное изменение энтропии испарения, ΔvapSo 118,89 Дж/(моль·K) Изменение энтропии испарения при 373,15 K, ΔvapS 109,02 Дж/(моль·K) Изменение энтальпии сублимации при 273,15 K, ΔsubH 51,1 кДж/моль Стандартное изменение энтропии сублимации при 273,15 K, 1 бар, ΔsubS ~144 Дж/(моль·K) Моляльная точка замерзания −1,858 °C кг/моль Моляльная точка кипения 0,512 °C кг/моль Свойства твердой фазы Стандартное изменение энтальпии образования, ΔfHosolid −291,83 кДж/моль Стандартная молярная энтропия, Sosolid 41 Дж/(моль K) Теплоемкость, cp 12,2 Дж/(моль K) при −200 °C 15,0 Дж/(моль K) при −180 °C 17,3 Дж/(моль K) при −160 °C 19,8 Дж/(моль K) при −140 °C 24,8 Дж/(моль K) при −100 °C 29,6 Дж/(моль K) при −60 °C 32,77 Дж/(моль K) при −38,3 °C 33,84 Дж/(моль K) при −30,6 °C 35,20 Дж/(моль K) при −20,8 °C 36,66 Дж/(моль K) при −11,0 °C 37,19 Дж/(моль K) при −4,9 °C 37,84 Дж/(моль K) при −2,2 °C Свойства жидкой фазы Стандартное изменение энтальпии образования, ΔfHoliquid −285,83 кДж/моль Стандартная молярная энтропия, Soliquid 69,95 Дж/(моль K) Теплоемкость, cp 75,97 Дж/(моль K) и 4,2176 Дж/(г·K) при 0 °C 75,42 Дж/(моль K) и 4,1921 Дж/(г·K) при 10 °C 75,33 Дж/(моль K) и 4,1818 Дж/(г·K) при 20 °C 75,28 Дж/(моль K) и 4,1814 Дж/(г·K) при 25 °C 75,26 Дж/(моль K) и 4,1784 Дж/(г·K) при 30 °C 75,26 Дж/(моль K) и 4,1785 Дж/(г·K) при 40 °C 75,30 Дж/(моль K) и 4,1806 Дж/(г·K) при 50 °C 75,37 Дж/(моль K) и 4,1843 Дж/(г·K) при 60 °C 75,46 Дж/(моль K) и 4,1895 Дж/(г·K) при 70 °C 75,58 Дж/(моль K) и 4,1963 Дж/(г·K) при 80 °C 75,74 Дж/(моль K) и 4,2050 Дж/(г·K) при 90 °C 75,94 Дж/(моль K) и 4,2159 Дж/(г·K) при 100 °C Свойства газовой фазы Стандартное изменение энтальпии образования, ΔfHogas −241,83 кДж/моль Стандартная молярная энтропия, Sogas 188,84 Дж/(моль K) Теплоемкость, cp 36,5 Дж/(моль K) при 100 °C 36,1 Дж/(моль K) при 200 °C 36,2 Дж/(моль K) при 400 °C 37,9 Дж/(моль K) при 700 °C 41,4 Дж/(моль K) при 1000 °C Теплоемкость, cv 27,5 Дж/(моль K) при 100 °C 27,6 Дж/(моль K) при 200 °C 27,8 Дж/(моль K) при 400 °C 29,5 Дж/(моль K) при 700 °C 33,1 Дж/(моль K) при 1000 °C Отношение теплоемкостей, γ = cp/cv 1,324 при 100 °C 1,310 при 200 °C 1,301 при 400 °C 1,282 при 700 °C 1,252 при 1000 °C Константы Ван-дер-Ваальса a = 553,6 Л² кПа/моль² b = 0,03049 Л/моль

Физические свойства жидкости

Скорость звука в воде c в дистиллированной воде при 25 °C 1498 м/с c при других температурах 1403 м/с при 0 °C 1427 м/с при 5 °C 1447 м/с при 10 °C 1481 м/с при 20 °C 1507 м/с при 30 °C 1526 м/с при 40 °C 1541 м/с при 50 °C 1552 м/с при 60 °C 1555 м/с при 70 °C 1555 м/с при 80 °C 1550 м/с при 90 °C 1543 м/с при 100 °C Плотность 0.983854 г/см³ при −30 °C 0.99221 г/см³ при 40 °C 0.993547 г/см³ при −20 °C 0.99022 г/см³ при 45 °C 0.998117 г/см³ при −10 °C 0.98804 г/см³ при 50 °C 0.9998395 г/см³ при 0 °C 0.98570 г/см³ при 55 °C 0.999972 г/см³ при 3.984 °C 0.9999720 г/см³ при 4 °C 0.98321 г/см³ при 60 °C 0.99996 г/см³ при 5 °C 0.98056 г/см³ при 65 °C 0.9997026 г/см³ при 10 °C 0.97778 г/см³ при 70 °C 0.9991026 г/см³ при 15 °C 0.97486 г/см³ при 75 °C 0.9982071 г/см³ при 20 °C 0.97180 г/см³ при 80 °C 0.9977735 г/см³ при 22 °C 0.96862 г/см³ при 85 °C 0.9970479 г/см³ при 25 °C 0.96531 г/см³ при 90 °C 0.9956502 г/см³ при 30 °C 0.96189 г/см³ при 95 °C 0.99403 г/см³ при 35 °C 0.95835 г/см³ при 100 °C Значения ниже 0 °C относятся к переохлажденной воде. Вязкость 1.7921 мПа·с (cP) при 0 °C 0.5494 мПа·с при 50 °C 1.5188 мПа·с при 5 °C 0.5064 мПа·с при 55 °C 1.3077 мПа·с при 10 °C 0.4688 мПа·с при 60 °C 1.1404 мПа·с при 15 °C 0.4355 мПа·с при 65 °C 1.0050 мПа·с при 20 °C 0.4061 мПа·с при 70 °C 0.8937 мПа·с при 25 °C 0.3799 мПа·с при 75 °C 0.8007 мПа·с при 30 °C 0.3635 мПа·с при 80 °C 0.7225 мПа·с при 35 °C 0.3355 мПа·с при 85 °C 0.6560 мПа·с при 40 °C 0.3165 мПа·с при 90 °C 0.5988 мПа·с при 45 °C 0.2994 мПа·с при 95 °C 0.2838 мПа·с при 100 °C Поверхностное натяжение 75.64 дин/см при 0 °C 69.56 дин/см при 40 °C 74.92 дин/см при 5 °C 68.74 дин/см при 45 °C 74.22 дин/см при 10 °C 67.91 дин/см при 50 °C 73.49 дин/см при 15 °C 66.18 дин/см при 60 °C 72.75 дин/см при 20 °C 64.42 дин/см при 70 °C 71.97 дин/см при 25 °C 62.61 дин/см при 80 °C 71.18 дин/см при 30 °C 60.75 дин/см при 90 °C 70.38 дин/см при 35 °C 58.85 дин/см при 100 °C Электрическая проводимость высокоочищенной воды при давлении насыщения Температура, °C Проводимость, мкС/м 0.01 1.15 25 5.50 10 76.52 20 299 30 241

Точка плавления льда при различных давлениях

Данные получены из CRC Handbook of Chemistry and Physics, 44-е издание, с. 2390. Давление, кПа Температура, °C 101,325 0,0 32950 −2,5 60311 −5,0 87279 −7,5 113267 −10,0 138274 −12,5 159358 −15,0 179952 −17,5 200251 −20,0 215746 −22,1

Вода с растворенным NaCl

Свойства смесей вода–NaCl NaCl, мас.% Teq, °C ρ, г/см3 n η, мПа·с 0 0 0.99984 1.333 1.002 0.5 −0.3 1.0018 1.3339 1.011 1 −0.59 1.0053 1.3347 1.022 −1.19 1.0125 1.3365 1.0363 −1.79 1.0196 1.3383 1.0524 −2.41 1.0268 1.34 1.0685 −3.05 1.034 1.3418 1.0856 −3.7 1.0413 1.3435 1.1047 −4.38 1.0486 1.3453 1.1248 −5.08 1.0559 1.347 1.1459 −5.81 1.0633 1.3488 1.168 10 −6.56 1.0707 1.3505 1.193 12 −8.18 1.0857 1.3541 1.251 14 −9.94 1.1008 1.3576 1.317 16 −11.89 1.1162 1.3612 1.388 18 −14.04 1.1319 1.3648 1.463 20 −16.46 1.1478 1.3684 1.557 22 −19.18 1.164 1.3721 1.676 23.3 −21.1 23.7 −17.3 24.9 −11.1 26.1 −2.7 26.28 0 26.32 10 26.41 20 26.45 25 26.52 30 26.67 40 26.84 50 27.03 60 27.25 70 27.5 80 27.78 90 28.05 100

Примечание: ρ – плотность, n – показатель преломления при 589 нм, η – вязкость, все при 20 °C; Teq – температура равновесия между двумя фазами: лед/жидкий раствор для Teq < 0–0.1 °C и NaCl/жидкий раствор для Teq выше 0.1 °C.

Самоионизация

°C -35 0 25 60 300 (~50 МПа) pKw 17 14,9 14,0 13,0 12

Спектровые данные

Ультрафиолетовый Вис λmax ? нм. Коэффициент экстинкции, ε. ИК Основные полосы поглощения:
пар: ν1 = 3657,05, ν2 = 1594,75, ν3 = 3755,93 см−1
жидкость: ν1 = 3280, ν2 = 1644, ν3 = 3490 см−1
гексагональный лёд: ν1 = 3085, ν2 = 1650, ν3 = 3220 см−1
ЯМР Протонный ЯМР 4,79 ppm в D2O; 1,56 ppm в CDCl3; 0,40 ppm в C6D6; 4,87 в CD3OD
ЯМР углерода-13 N/A
Другие данные ЯМР Масс-спектрометрия: массы основных фрагментов.

Коэффициенты самодиффузии

Экспериментальные коэффициенты самодиффузии при различных температурах
Температура в °C
Коэффициенты в м²/с
0 1.099
1 1.138
2 1.261
3 1.303
4 1.525
5 1.765
6 2.023
7 2.299
8 2.594
9 2.907
10 3.238
11 3.588
12 3.956
13 4.423
14 4.748
15 5.615
16 6.557
17 7.574
18 8.667

Дополнительные данные переведены со страницы "Wasser (Stoffdaten) " в немецком языке

Приведенные ниже данные были скопированы и переведены с немецкоязычной версии этой страницы в Википедии (которая была перемещена сюда). Они содержат дополнительные физические, термодинамические данные и данные о давлении паров, часть из которых дублирует информацию в таблицах выше, а часть – является новой.

Стандартные условия

В следующей таблице приведены данные о материалах для стандартного давления 0,1 МПа (эквивалентно 1 бару). До 99,63 °C (температура кипения воды при 0,1 МПа) при этом давлении вода существует в жидком состоянии. Выше этой температуры она существует в виде водяного пара. Следует отметить, что температура кипения 100,0 °C соответствует давлению 0,101325 МПа (1 атм), которое является средним атмосферным давлением. Таблица данных о воде/паре при стандартном давлении (0,1 МПа)T °CVdm3/kgHkJ/kgUkJ/kgSkJ/(kg·K)cpkJ/(kg·K)γ10−3/KλmW / (m·K)ημPa·sσ ‡mN/m 0lq 1.0002 0.06 −0.04 −0.0001 4.228 −0.080 561.0 1792 75.65 5 1.0000 21.1 21.0 0.076 4.200 0.011 570.6 1518 74.95 10 1.0003 42.1 42.0 0.151 4.188 0.087 580.0 1306 74.22 15 1.0009 63.0 62.9 0.224 4.184 0.152 589.4 1137 73.49 20 1.0018 83.9 83.8 0.296 4.183 0.209 598.4 1001 72.74 25 1.0029 104.8 104.7 0.367 4.183 0.259 607.2 890.4 71.98 30 1.0044 125.8 125.7 0.437 4.183 0.305 615.5 797.7 71.20 35 1.0060 146.7 146.6 0.505 4.183 0.347 623.3 719.6 70.41 40 1.0079 167.6 167.5 0.572 4.182 0.386 630.6 653.3 69.60 45 1.0099 188.5 188.4 0.638 4.182 0.423 637.3 596.3 68.78 50 1.0121 209.4 209.3 0.704 4.181 0.457 643.6 547.1 67.95 60 1.0171 251.2 251.1 0.831 4.183 0.522 654.4 466.6 66.24 70 1.0227 293.1 293.0 0.955 4.187 0.583 663.1 404.1 64.49 80 1.0290 335.0 334.9 1.075 4.194 0.640 670.0 354.5 62.68 90 1.0359 377.0 376.9 1.193 4.204 0.696 675.3 314.6 60.82 99.63 lq 1.0431 417.5 417.4 1.303 4.217 0.748 679.0 283.0 58.99 g 1694.3 2675 2505 7.359 2.043 2.885 25.05 12.26 – 100g 1696.1 2675 2506 7.361 2.042 2.881 25.08 12.27 58.92 200 2172.3 2874 2657 7.833 1.975 2.100 33.28 16.18 37.68 300 2638.8 3073 2810 8.215 2.013 1.761 43.42 20.29 14.37 500 3565.5 3488 3131 8.834 2.135 1.297 66.970 28.57 – 750 4721.0 4043 3571 9.455 2.308 0.978 100.30 38.48 – 1000 5875.5 4642 4054 9.978 2.478 0.786 136.3 47.66 – ‡ Значения поверхностного натяжения для жидкой части таблицы относятся к интерфейсу жидкость/воздух. Значения для газовой части таблицы относятся к интерфейсу жидкость/насыщенный пар.

Трижды очко

В следующей таблице приведены данные о материалах при давлении 611,7 Па (эквивалентно 0,006117 бар). До температуры 0,01 °C, тройной точки воды, вода обычно существует в виде льда, за исключением переохлажденной воды, для которой в таблице приведена одна точка данных. В тройной точке лед может существовать одновременно с жидкой водой и паром. При более высоких температурах данные относятся только к водяному пару. Таблица данных для воды/пара при давлении тройной точки (0,0006117 МПа):

T °C Vdm3/kg H кДж/кг U кДж/кг S кДж/(кг·К) cp кДж/(кг·К) γ 10−3/K λ мВт/(м·К) η мПа·с
0 lq 1,0002 −0,04 −0,04 −0,0002 4,339 −0,081 561,0 17920,01
s 1,0908 −333,4 −333,4 −1,221 1,93 0,1 2180 –
lq 1,0002 0,0 0 0 4,229 −0,080 561,0 1791
g 205986 2500 2374 9,154 1,868 3,672 17,07 9,22
5g 209913 2509 2381 9,188 1,867 3,605 17,33 9,34
10 213695 2519 2388 9,222 1,867 3,540 17,60 9,46
15 217477 2528 2395 9,254 1,868 3,478 17,88 9,59
20 221258 2537 2402 9,286 1,868 3,417 18,17 9,73
25 225039 2547 2409 9,318 1,869 3,359 18,47 9,87
30 228819 2556 2416 9,349 1,869 3,304 18,78 10,02
35 232598 2565 2423 9,380 1,870 3,249 19,10 10,17
40 236377 2575 2430 9,410 1,871 3,197 19,43 10,32
45 240155 2584 2437 9,439 1,872 3,147 19,77 10,47
50 243933 2593 2444 9,469 1,874 3,098 20,11 10,63
60 251489 2612 2459 9,526 1,876 3,004 20,82 10,96
70 259043 2631 2473 9,581 1,880 2,916 21,56 11,29
80 266597 2650 2487 9,635 1,883 2,833 22,31 11,64
90 274150 2669 2501 9,688 1,887 2,755 23,10 11,99
100 281703 2688 2515 9,739 1,891 2,681 23,90 12,53
200 357216 2879 2661 10,194 1,940 2,114 32,89 16,21
300 432721 3076 2811 10,571 2,000 1,745 43,26 20,30
500 583725 3489 3132 11,188 2,131 1,293 66,90 28,57
750 772477 4043 3571 11,808 2,307 0,977 100,20 38,47
1000 961227 4642 4054 12,331 2,478 0,785 136,30 47,66

Магнитная восприимчивость

Принятое стандартизированное значение магнитной восприимчивости воды при 20 °C (комнатная температура) составляет −12,97 см³/моль. Принятое стандартизированное значение магнитной восприимчивости воды при 20 °C (комнатная температура) составляет −0,702 см³/г.