air

Properti fisik

Air memiliki beberapa sifat fisik yang penting. Meskipun sifat-sifat ini akrab karena kehadiran air yang maha besar, sebagian besar sifat fisik air cukup tidak lazim. Mengingat rendahnya massa molar molekul penyusunnya, air memiliki nilai viskositas, tegangan permukaan, panas penguapan, dan entropi penguapan yang luar biasa besar, yang semuanya dapat dianggap berasal dari interaksi ikatan hidrogen yang luas yang terdapat dalam air cair. Struktur terbuka es yang memungkinkan ikatan hidrogen maksimum menjelaskan mengapa air padat kurang padat daripada air cair — situasi yang sangat tidak biasa di antara zat-zat umum.

Sifat fisik air yang dipilih
masa molar	18.0151 gram per mol
titik lebur	0,00 ° C
titik didih	100,00 ° C
kepadatan maksimum (pada 3,98 ° C)	1,0000 gram per sentimeter kubik
kepadatan (25 ° C)	0,99701 gram per sentimeter kubik
tekanan uap (25 ° C)	23.75 torr
panas fusi (0 ° C)	6.010 kilojoule per mol
panas penguapan (100 ° C)	40,65 kilojoule per mol
panas pembentukan (25 ° C)	−285,85 kilojoule per mol
entropi penguapan (25 ° C)	118,8 joule per ° C mol
viskositas	0,8903 centipoise
tegangan permukaan (25 ° C)	71,97 dynes per sentimeter

Sifat kimia

Reaksi asam-basa

Air mengalami berbagai jenis reaksi kimia. Salah satu sifat kimiawi air yang paling penting adalah kemampuannya untuk berperilaku sebagai asam (donor proton) dan basa (akseptor proton), sifat khas dari zat amfoter. Perilaku ini paling jelas terlihat dalam autoionisasi air: H ₂ O (l) + H ₂ O (l) ⇌ H ₃ O ⁺ (aq) + OH ^- (aq), di mana (l) mewakili keadaan cair, (aq) menunjukkan bahwa spesies dilarutkan dalam air, dan panah ganda menunjukkan bahwa reaksi dapat terjadi di kedua arah dan kondisi kesetimbangan ada. Pada 25 ° C (77 ° F) konsentrasi H ⁺ terhidrasi (yaitu, H ₃ O ⁺, yang dikenal sebagai ion hidronium) dalam air adalah 1,0 × 10 ^-7 M, di mana M mewakili mol per liter. Karena salah satu OH ^- ion yang diproduksi untuk setiap H ₃ O ⁺ ion, konsentrasi OH ^- pada 25 ° C juga 1,0 × 10 ^-7 M. Dalam air pada 25 ° C H ₃ O ⁺ konsentrasi dan OH ^- konsentrasi harus selalu 1,0 × 10 ⁻¹⁴: [H ⁺] [OH ^-] = 1,0 × 10 ⁻¹⁴, di mana [H ⁺] mewakili konsentrasi ion H ⁺ terhidrasi dalam mol per liter dan [OH ^-] mewakili konsentrasi OH ^- ion dalam mol per liter.

Ketika suatu asam (suatu zat yang dapat menghasilkan ion H ⁺) dilarutkan dalam air, baik asam dan air berkontribusi ion H ⁺ ke larutan. Ini mengarah pada situasi di mana konsentrasi H ⁺ lebih besar dari 1,0 × 10 ⁻⁷ M. Karena harus selalu benar bahwa [H ⁺] [OH ^-] = 1,0 × 10 ⁻¹⁴ pada 25 ° C, [OH ^-] harus diturunkan ke beberapa nilai di bawah 1,0 × 10 ⁻⁷. Mekanisme untuk mengurangi konsentrasi OH ^- melibatkan reaksi H ⁺ + OH ^- → H ₂ O, yang terjadi sejauh yang diperlukan untuk mengembalikan produk [H ⁺] dan [OH ^-] ke 1,0 × 10 ⁻¹⁴ M. Jadi, ketika asam ditambahkan ke air, larutan yang dihasilkan mengandung lebih banyak H ⁺ daripada OH ^-; yaitu, [H ⁺]> [OH ^-]. Solusi semacam itu (di mana [H ⁺]> [OH ^-]) dikatakan bersifat asam.

Metode yang paling umum untuk menentukan keasaman suatu larutan adalah pH-nya, yang didefinisikan dalam istilah konsentrasi ion hidrogen: pH = −log [H ⁺], di mana log simbol mewakili logaritma basis-10. Dalam air murni, di mana [H ⁺] = 1,0 × 10 ⁻⁷ M, pH = 7,0. Untuk larutan asam, pH kurang dari 7. Ketika basa (zat yang berperilaku sebagai akseptor proton) dilarutkan dalam air, konsentrasi H ⁺ menurun sehingga [OH ^-]> [H ⁺]. Solusi dasar ditandai dengan memiliki pH> 7. Singkatnya, dalam larutan air pada 25 ° C: