H2O là gì? Tìm hiểu cấu tạo và tính chất hóa học và vật lý của nước

H2O là gì? (nước là gì?) là câu hỏi thường gặp trong chương trình hóa lớp 8. Phân tử nước hay H2O là một hợp chất quan trọng và rất gần gũi quen thuộc với cuộc sống hàng ngày của con người. Nó đóng vai trò vô cùng quan trọng gần như không thể thay thế đối với các sinh vật sống trên Trái Đất. Vậy hãy cùng Điện Máy AE tìm hiểu về thành phần của nước, tính chất hóa học của nước, tính chất vật lý của nước qua bài viết sau đây nhé!

1. H2O là gì? Thành phần hóa học và cấu tạo của nước

H2O chính là phân tử nước được cấu tạo bởi hai 2 nguyên tử Hydro (H+) và 1 nguyên tử Oxy (O2-) bằng các liên kết Hydro . Theo công thức hóa học của nước là H2O thì mỗi phân tử nước sẽ có một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro. Các nguyên tử này kết nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị.

Sự liên kết của 2 nguyên tử Hydro và 1 nguyên tử Oxy tạo nên một góc 104.5°. Khối lượng mol của mỗi phân tử nước đạt khoảng 18 g/mol và chiều dài liên kết O-H là 95,84 picomet.

Phân tử nước có kích thước cực nhỏ, bản thân H+ cũng là nguyên tử nhỏ nhất trong các loại nguyên tố, do đó nước dễ dàng thẩm thấu qua da

Theo thống kê trên Trái Đất được bao phủ lên đến 71% là nước. Chúng tồn tại chủ yếu ở các biển và đại dương. Bên cạnh đó H2O còn xuất hiện ở dạng nước ngầm (1,7%) và các sông băng, chỏm băng ở Nam Cực và Greenland (1,7%). 

2. Các tính chất đặc trưng của phân tử nước H2O

Nước có những tính chất gì? Đây là câu hỏi sẽ gặp rất nhiều trong chương trình hóa lớp 8. Dưới đây là nội dung về đặc tính lý hóa của nước được trình bày chi tiết, các bạn cần chú ý những tính chất của nước sau đây.

2.1. Tính chất vật lý của h2o

Nước được biết đến là một chất lỏng không màu, không mùi, không vị nhưng con người vẫn có thể cảm nhận được sự có mặt của nước trong miệng. Mặc dù vậy với H2O đến từ các nguồn thông thường (có cả nước đóng chai) thì thường chứa nhiều chất hòa tan. Điều này có thể khiến nước có nhiều hương vị và mùi khác nhau. Bằng cảm quan con người và động vật có thể đánh giá chất lượng nước để tránh nước quá mặn hoặc quá hôi. 
Ví dụ:  những người đau ốm khi uống nước sẽ cảm thấy hơi đắng miệng vì cơ thể lúc này không được khỏe. Tuy nhiên, nếu nước thay đổi độ pH tự nhiên, thêm lượng khoáng chất dồi dào hoặc lẫn tạp chất gì đó thì sẽ có vị đặc biệt riêng khác với nước bình thường

H20 khi ở thể lỏng không màu, không mùi, không vị, không có hình dạng nhất định.

Về màu sắc của nước có thể xác định bằng chất rắn lơ lửng và chất lơ lửng. Hoặc bạn cũng có thể xác định màu sắc bằng cách phản chiếu bầu trời. Như vậy có thể thấy màu sắc của H2O sẽ phụ thuộc nhiều vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến. 
Ví dụ: như nếu bạn thấy nước biển có màu xanh là do ánh sáng tán xạ hay bị phản xạ ra. Nước biển càng sâu, ánh sáng xanh bị tán xạ và phản xạ càng nhiều thì càng có màu xanh bích

Ngoài ra, nhiệt độ sôi ở 100 °C (ở áp suất khí quyển là 760 mmHg), hóa rắn ở 0 °C, khối lượng riêng của nước ở 4 độ C là 1g/ml (hoặc 1kg/lit). Với nước tinh khiết thì không có khả năng dẫn điện tuy nhiên do có tính hòa tan tốt nên nước có thể lẫn tạp chất như muối để tạo ion. Điều này giúp dòng điện có thể dễ dàng đi qua nước. 

2.2. Tính chất hóa học của nước

Nước tinh khiết không có tính dẫn điện. Nước chỉ dẫn điện khi có pha trộn những tạp chất khác như: khoáng chất, ion, muối,.. Chính những phân tử tạp chất chuyển động tự do trong nước này là chất điện giải dẫn truyền dòng điện xuyên qua. Nước là một chất dung môi có khả năng hòa tan nhiều chất rắn, lỏng và khí như: đường, muối ăn, axit, khí hidroclorua, khí amoniac… Nó là một chất lưỡng tính nên có thể xảy ra nhiều phản ứng hóa học như: 

H2O (nước) tác dụng với kim loại: Trong điều kiện nhiệt độ thường nước có khả năng tác dụng với một số kim loại như: Li, Na, K, Ca,…Kết quả phản ứng sẽ tạo thành bazơ và khí H2.

Phương trình phản ứng hóa học như sau:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑

 H2O (nước) tác dụng với oxit bazơ: Phản ứng giữa nước và oxit bazơ sẽ tạo thành bazo tương ứng. Dung dịc bazơ làm quỳ tím hóa xanh.

Phương trình phản ứng hóa học như sau: 

Na2O + H2O → 2NaOH

CaO + H2O → Ca(OH)2

 H2O (nước) phản ứng với oxit axit: Phản ứng giữa nước với oxit axit sẽ thu được axit tương ứng. Dung dịch axit làm quỳ tím hóa đỏ.

Phương trình phản ứng hóa học xảy ra như sau: 

SO2 + H2O → H2SO3

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

3. Tầm quan trọng của nước trong đời sống 

Qua một số thông tin ở trên đã cung cấp, chúng ta đã giải quyết được câu hỏi H2O là gì? đã biết được nước có những tính chất gì, sau đây hãy cùng tìm hiểu về vai trò của nước(H2O) trong đời sống và trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp.

Nước (H2O) đóng vai trò vô cùng quan trọng không thể thay thế với sức khỏe và cuộc sống của con người. Nó giúp con người duy trì sự sống hàng ngày bởi nước chiếm 70-80% trọng lượng cơ thể. Có thể kể đến một số vai trò quan trọng của nước như:

• Hòa tan nhiều chất dinh dưỡng cung cấp cần thiết cho cơ thể sống, vận chuyển chất dinh dưỡng, oxy cần thiết cho các tế bào, từ đó có thể nuôi dưỡng tế bào để cơ thể có thể hoạt động
• Nước cũng giúp đào thải độc tố, chất cặn bã làm cơ thể không thể hấp thụ thông qua nước tiểu và phân.

Ngoài ra nước còn giúp điều hòa thân nhiệt cân bằng ở ngưỡng 37 độ C, làm trơn các khớp xương giúp chúng hoạt động trơn tru. 

Bên cạnh vai trò quan trọng với sức khỏe, nước còn là một phần không thể thiếu trong đời sống sản xuất nó đóng góp rất lớn cho ngành sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, vận tải. Có thể thấy nó tham gia vào mọi mặt của đời sống vì vậy con người cần phải bảo vệ nguồn nước, sử dụng tiết kiệm . Đó là trách nhiệm của mỗi cá nhân, tập thể vì lợi ích chung.

4. Có những loại nước sinh hoạt nào?

Hiện nay nước phục vụ sinh hoạt hàng ngày của con người được chia làm 3 loại: 
- Nước sinh hoạt gia đình: Đây là nước phục vụ nhu cầu tắm rửa, giặt giũ, rửa đồ, vệ sình. Loại nước này thường không sử dụng trực tiếp để ăn và uống . Nước sinh hoạt gia đình được sử dụng phổ biến từ nguồn nước ngầm (nước giếng khoan, giếng đào), nước thủy cục hay còn gọi là nước máy, nước bề mặt từ các khe suối, mỏ nước. 

Nguồn nước sinh hoạt lấy từ nước giếng khoan, nước ngầm

- Nước uống: Đây là loại nước mà con người có thể uống trực tiếp hoặc dùng để nấu ăn. Nó là loại nước uống tinh khiết hoặc nước uống ion kiềm đảm bảo độ sạch và an toàn tránh nguy hại cho sức khỏe. 

- Nước khoáng: Loại nước này bắt nguồn từ suối tự nhiên có chứa một lượng lớn khoáng chất hoặc khí hòa tan. Trong nước khoáng có chứa rất nhiều hàm lượng canxi cacbonat, magie sunfat, kali và natri sunfat cao. Không giống như các loại nước thông thường nước khoáng lại có nguồn gốc từ các mạch nước ngầm tự nhiên, chảy qua nhiều tầng địa chất trong nhiều năm. Chính vì vậy mà nước khoảng trở nên tinh khiết và có thêm nhiều phân tử khác nhau.
- Nước tinh khiết: Đây là loại nước ít sử dụng trong cuộc sống hằng ngày trong gia đình, nhưng nó đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống sản xuất. Nước tinh khiết phục vụ để sản xuất: chip bán dẫn,...

5. Nước ion kiềm là gì, có tốt cho sức khỏe không?

Nước ion kiềm được khám phá bởi người Nhật Bản từ thế kỷ 20. Vào năm 1965, Bộ Y tế và Cục quản lý an toàn thực phẩm Nhật Bản đã ra thông cáo dược phẩm số 763 công nhận lợi ích của nước ion kiềm đối với sức khỏe.

Nước ion kiềm còn có nhiều tên gọi khác như nước kiềm, nước điện giải ion kiềm, nước hydro, nước hydrogen,….Để tạo ra loại nước này người ta phải sử dụng công nghệ điện giải tách nước thành các ion H+ và OH-. Nước ion kiềm thường có độ PH lớn hơn 7 (trong khoảng 8.5, 9.0, 9.5). Nó có rất nhiều khoáng chất, chất chống oxy hóa mạnh vì vậy nó rất tốt cho sức khỏe, hỗ trợ điều trị nhiều bệnh. 

Dựa vào nồng độ pH có thể chia nước ion kiềm thành các loại như sau: 
- Nước ion kiềm có độ pH là 7.0: thích hợp sử dụng để uống thuốc tây, pha sữa và nấu ăn cho em bé. 
- Nước ion kiềm có độ pH là 8.0 – 9.0; rất thích hợp để uống trực tiếp và nấu ăn hàng ngày. 
- Nước ion kiềm có nồng độ pH từ 10.0 -11.0: được sử dụng để nấu cơm, với nước có nồng độ kiềm cao 11.0 thì có thể làm dung dịch tẩy rửa, rửa rau. 
- Nước ion kiềm có độ pH là 4.0 – 6.0; có công dụng se khít lỗ chân lông, làm mịn da, vệ sinh răng miệng sạch sẽ. 
- Nước ion kiềm có độ pH 2.0 – 3.0: nó được dùng để vệ sinh đồ dùng nhà bếp, đồ chơi trẻ em,..

♻ Cụ thể, nước sau khi được điện phân từ máy lọc nước ion kiềm thì có thể tồn tại dưới dạng ion siêu nhỏ, có tính kiềm tự nhiên như rau xanh, giàu chất chống oxy hóa hydrogen và giàu vi khoáng chất, mang lại những lợi ích như:

• Phân tử nước ion kiềm tồn tại ở dạng ion siêu nhỏ, chỉ bằng ⅕ lần phân tử nước bình thường nên dễ dàng hấp thụ trong từng tế bào nhanh chóng, thúc đẩy quá trình trao đổi chất, lưu thông máu và thải độc tố tốt hơn.
• Tính kiềm của nước ion kiềm giúp trung hòa axit dư tồn tại trong cơ thể, hỗ trợ điều trị nhiều bệnh lý do dư thừa axit như: Đau dạ dày, viêm loét dạ dày,...
• Giàu chất chống oxy hóa Hydrogen giúp chống lại các gốc tự do gây hại - nguyên nhân hàng đầu dẫn đến nhiều bệnh tật, đồng thời nước ion kiềm còn hỗ trợ làm chậm quá trình lão hóa cho làn da tươi trẻ.
• Giàu vi khoáng chất tự nhiên có lợi cho cơ xương khớp của cơ thể.

♻ Chính vì lợi ích tuyệt vời như vậy nên hiện nay có rất nhiều dòng máy lọc nước điện giải ion kiềm được ra đời để giúp con người có thể sử dụng nước uống chất lượng, tốt cho sức khỏe. Bạn có thể tham khảo một số dòng máy lọc nước điện giải ion kiềm công nghệ cao mà Điện Máy AE đang phân phối như: Trim Ion Hyper, Trim ion Grace....

6. Hậu quả nghiêm trọng khi cơ thể thiếu nước

6.1. Thiếu nước ở mức độ nhẹ

Nếu chúng ta uống không đủ nước mỗi ngày thì có thể xảy ra những biểu hiện như: Mệt mỏi, đau đầu, táo bón, buồn ngủ, tâm trạng thất thường, chuột rút, da khô nhăn, dễ nổi mụn,...
Việc thiếu nước gây ra nhiều tác động xấu ảnh hưởng cho cơ thể.

6.2. Thiếu nước ở mức độ nặng

Nếu tình trạng thiếu nước ở mức độ nặng ngày càng kéo dài, sức khỏe của chúng ta sẽ đối mặt với tình trạng biến chứng nguy hiểm, cần đến bệnh viện điều trị như:

• Động kinh: Mất nước đồng nghĩa đến mất cân bằng điện giải, gây gián đoạn quá trình dẫn truyền thần kinh, dẫn đến cơ bắp cơ bắp bất thường, không tự chủ.
• Phù não: Sau khi bị mất nước, nếu chúng ta bù nước đột ngột thì cơ thể sẽ cố gắng đưa thật nhiều phân tử nước vào tế bào một cách ồ ạt, không kiểm soát dẫn đến sự phù nề hoặc vỡ một số tế bào. Nguy hiểm nhất là gây phù não.
• Sốc: Đây là một trong những biến chứng nặng nhất. Vì khi thiếu nước, thể tích máu sẽ giảm xuống, kết hợp cùng với việc thiếu oxy dẫn đến tụt huyết áp nhanh chóng.
• Suy thận: Đây là tình trạng khá nặng đe dọa tính mạng của chúng ta. Nếu không có nước, thận sẽ trì trệ hoạt động, tích tụ nhiều chất độc dẫn đến suy yếu, không còn có khả năng thanh lọc chất lỏng dư thừa và lọc máu nữa.

Như vậy bài viết đã giúp bạn hiểu rõ về hợp chất H2O về khái niệm, tính chất đặc trưng, tầm quan trọng và hậu quả khi thiếu nước. Nước đóng vai trò rất quan trọng tới đời sống của con người vì vậy bạn đừng ngần ngại khi đầu tư những sản phẩm máy lọc nước ion kiềm để có sức khỏe tốt hơn, sống thọ hơn. Nếu có nhu cầu mua máy lọc nước hay liên quan đến nước cần được tư vấn bạn hãy liên hệ với chúng tôi qua số hotline: 0946.070.055. Các chuyên viên của chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn nhanh nhất.