Caractristiques physico-chimique de l'eau

Gros plan sur l’eau

 

La molécule d’eau est composée d’un atome d’oxygène entre deux atomes d’hydrogène disposés en V avec un angle de 105°.

 

Illustration d'une molécule d'eau

 

L’électronégativité plus forte de l’oxygène provoque la formation d’un dipôle, l’oxygène est chargé négativement et les atomes d’hydrogène positivement. Des ponts hydrogène ou liaisons hydrogène se créent entre les différentes molécules d’eau grâce à cette polarisation.

 

Ces liaisons sont responsables entre autres de la température élevée d’ébullition et de fusion, de la tension superficielle élevée, de la flottaison de la glace sur l’eau…Une autre conséquence de la polarité de la molécule est la qualité de l'eau comme solvant pour les composés polaires et ioniques. Les molécules d'eau forment des coques autour des ions et permettent la dissolution des corps ioniques.

 

 

Propriétés physiques

L’eau se rencontre sous trois états : solide (glace), liquide et gazeux (vapeur). Le passage d’un état à l’autre dépend des conditions de température et de pression. L’eau coexiste sous les trois formes dans une seule situation : à une température de 0,01°C et une pression de 611,2 Pa, c’est le point triple de l’eau.

 

Les trois états de l'eau

 

La présence d’eau liquide à la surface de la terre s’explique par des points de fusion et d’ébullition élevés. La capacité calorifique élevée de l’eau lui donne des caractéristiques de tampon thermique remarquable face aux températures extrêmes.

 

La densité de l’eau varie en fonction de la température, cela provoque une stratification dans les lacs et océans.

 

Stratification au sein d'un plan d'eau

 

La densité est minimale à 0° (la glace reste en surface) et maximale à 4°C (température de la strate la plus basse).

 

Densité de l'eau en fonction de la température

 

 

Propriétés optiques

L’absorption lumineuse de l’eau est forte en particulier dans les ultraviolets et les infrarouges. La réfraction, déviation de la lumière lors de son entrée dans l’eau, varie selon les longueurs d’onde. La lumière rouge est moins déviée que la bleu, c’est ce qu’on observe à l’aide de prismes, les arcs-en-ciel en sont des exemples remarquables.

 

Volume et temps de séjour de l’eau

Les volumes des différents réservoirs sont associés aux divers flux afin d’estimer le temps nécessaire au renouvellement de l’eau présente dans un réservoir.

Volume et temps de séjour de l'eau

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