Données physico-chimiques de l'eau

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Photographie d'une goutte d'eau.
Photographie d'une goutte d'eau.

Cette page fournit des données physico-chimiques de l'eau.

Structure et propriétés[modifier | modifier le code]

Structure et propriétés
Indice de réfraction, nD 1,333 à 20 °C
Constante diélectrique, εr[1] 88,00 à °C

86,04 à °C
84,11 à 10 °C
82,22 à 15 °C
80,36 à 20 °C
78,54 à 25 °C
76,75 à 30 °C
75,00 à 35 °C
73,28 à 40 °C
71,59 à 45 °C
69,94 à 50 °C
66,74 à 60 °C
63,68 à 70 °C
60,76 à 80 °C
57,98 à 90 °C
55,33 à 100 °C

Force de liaison 492,215 kJ·mol−1, énergie de dissociation de la liaison OH[2]
Longueur de liaison 95,87 pm (équilibre)[3]
Angle de liaison 104,4776° (équilibre)[4],[5]
Susceptibilité magnétique −9,04 × 10−6[6]

Propriétés thermodynamiques[modifier | modifier le code]

Comportement de phase
Point triple 273,16 K (0,01 °C), 611,73 Pa
Point critique 647 K (374 °C), 22,1 MPa
Enthalpie standard
de fusion
, ΔfusHo
6,01 kJ/mol
Entropie standard
de fusion
, ΔfusSo
22,0 J/(mol·K)
Enthalpie standard
de vaporisation
, ΔvapHo
44,0 kJ/mol
Enthalpie de
vaporisation à 373,15 K
, ΔvapH
40,68 kJ/mol
Entropie standard
de vaporisation
, ΔvapSo
118,89 J/(mol·K)
Entropie de
vaporisation à 373,15 K
, ΔvapS
109,02 J/(mol·K)
Enthalpie standard
de sublimation
, ΔsubHo
46,70 kJ/mol
Entropie standard
de sublimation, ΔsubSo
130,9 J/(mol·K)
Constante cryoscopique −1,858 °C kg/mol
Constante ébullioscopique 0,512 °C kg/mol
Propriétés du solide
Enthalpie standard
de formation
, ΔfHosolide
−291,83 kJ/mol
Entropie molaire standard,
Sosolide
41 J/(mol K)
Capacité thermique, cp 12,2 J/(mol K) à −200 °C
15,0 J/(mol K) à −180 °C
17,3 J/(mol K) à −160 °C
19,8 J/(mol K) à −140 °C
24,8 J/(mol K) à −100 °C
29,6 J/(mol K) à −60 °C
32,77 J/(mol K) à −38,3 °C
33,84 J/(mol K) à −30,6 °C
35,20 J/(mol K) à −20,8 °C
36,66 J/(mol K) à −11,0 °C
37,19 J/(mol K) à −4,9 °C
37,84 J/(mol K) à −2,2 °C
Propriétés du liquide
Enthalpie standard
de formation
, ΔfHoliquide
−285,83 kJ/mol
Entropie molaire standard,
Soliquide
69,95 J/(mol K)
Capacité thermique, cp 75,97 J/(mol K) à 0 °C
75,42 J/(mol K) à 10 °C
75,33 J/(mol K) à 20 °C
75,28 J/(mol K) à 25 °C
75,26 J/(mol K) à 30 °C
75,26 J/(mol K) à 40 °C
75,30 J/(mol K) à 50 °C
75,37 J/(mol K) à 60 °C
75,46 J/(mol K) à 70 °C
75,58 J/(mol K) à 80 °C
75,74 J/(mol K) à 90 °C
75,94 J/(mol K) à 100 °C
Propriétés du gaz
Enthalpie standard
de formation
, ΔfHogaz
−241,83 kJ/mol
Entropie molaire standard,
Sogaz
188,84 J/(mol K)
Capacité thermique, cp 36,5 J/(mol K) à 100 °C
36,1 J/(mol K) à 200 °C
36,2 J/(mol K) à 400 °C
37,9 J/(mol K) à 700 °C
41,4 J/(mol K) à 1 000 °C
Capacité thermique, cv 27,5 J/(mol K) à 100 °C
27,6 J/(mol K) à 200 °C
27,8 J/(mol K) à 400 °C
29,5 J/(mol K) à 700 °C
33,1 J/(mol K) à 1000 °C
Indice adiabatique,
γ = cp/cv
1,324 à 100 °C
1,310 à 200 °C
1,301 à 400 °C
1,282 à 700 °C
1,252 à 1000 °C
Constantes de van der Waals a = 553,6 L2 kPa/mol2
b = 0,03049 litre par mole

Propriétés physiques du liquide[modifier | modifier le code]

Vitesse du son dans l'eau
c dans l'eau distillée à 25 °C 1 498 m/s
c à d'autres températures[7] 1403 m/s à 0 °C
1427 m/s à 5 °C
1447 m/s à 10 °C
1481 m/s à 20 °C
1507 m/s à 30 °C
1526 m/s à 40 °C
1541 m/s à 50 °C
1552 m/s à 60 °C
1555 m/s à 70 °C
1555 m/s à 80 °C
1550 m/s à 90 °C
1543 m/s à 100 °C
Densité[8]
0,999 84 g/cm3 à 0 °C 0,988 04 g/cm3 à 50 °C
0,999 97 g/cm3 à 4 °C 0,985 70 g/cm3 à 55 °C
0,999 96 g/cm3 à 5 °C 0,983 21 g/cm3 à 60 °C
0,999 70 g/cm3 à 10 °C 0,980 56 g/cm3 à 65 °C
0,999 10 g/cm3 à 15 °C 0,977 78 g/cm3 à 70 °C
0,998 20 g/cm3 à 20 °C 0,974 86 g/cm3 à 75 °C
0,997 04 g/cm3 à 25 °C 0,971 80 g/cm3 à 80 °C
0,995 64 g/cm3 à 30 °C 0,968 62 g/cm3 à 85 °C
0,994 03 g/cm3 à 35 °C 0,965 31 g/cm3 à 90 °C
0,992 21 g/cm3 à 40 °C 0,961 89 g/cm3 à 95 °C
0,990 22 g/cm3 à 45 °C 0,958 35 g/cm3 à 100 °C
Viscosité[9]
η = 1,7921 mPa·s (cP) à 0 °C η = 0,5494 mPa·s à 50 °C
η = 1,5188 mPa·s à 5 °C η = 0,5064 mPa·s à 55 °C
η = 1,3077 mPa·s à 10 °C η = 0,4688 mPa·s à 60 °C
η = 1,1404 mPa·s à 15 °C η = 0,4355 mPa·s à 65 °C
η = 1,0050 mPa·s à 20 °C η = 0,4061 mPa·s à 70 °C
η = 0,8937 mPa·s à 25 °C η = 0,3799 mPa·s à 75 °C
η = 0,8007 mPa·s à 30 °C η = 0,3635 mPa·s à 80 °C
η = 0,7225 mPa·s à 35 °C η = 0,3355 mPa·s à 85 °C
η = 0,6560 mPa·s à 40 °C η = 0,3165 mPa·s à 90 °C
η = 0,5988 mPa·s à 45 °C η = 0,2994 mPa·s à 95 °C
η = 0,2838 mPa·s à 100 °C
Tension de surface[10]
75,64 dyn/cm à 0 °C 69,56 dyn/cm à 40 °C
74,92 dyn/cm à 5 °C 68,74 dyn/cm à 45 °C
74,22 dyn/cm à 10 °C 67,91 dyn/cm à 50 °C
73,49 dyn/cm à 15 °C 66,18 dyn/cm à 60 °C
72,75 dyn/cm à 20 °C 64,42 dyn/cm à 70 °C
71,97 dyn/cm à 25 °C 62,61 dyn/cm à 80 °C
71,18 dyn/cm à 30 °C 60,75 dyn/cm à 90 °C
70,38 dyn/cm à 35 °C 58,85 dyn/cm à 100 °C
Conductivité électrique d'eau hautement purifiée à pression de saturation[11]
Temperature
°C
Conductivité
μS/m
0,01 1,15
25 5,50
100 76,5
200 299
300 241

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics CRC Press, 2004, p. 6-15 (ISBN 0-8493-0485-7).
  2. (en) Pavlo Maksyutenko, Thomas R. Rizzo et Oleg V. Boyarkin, « A direct measurement of the dissociation energy of water », The Journal of Chemical Physics, vol. 125, no 18,‎ , p. 181101 (PMID 17115729, DOI 10.1063/1.2387163).
  3. (en) Robert L. Cook, Frank C. De Lucia et Paul Helminger, « Molecular force field and structure of water: Recent microwave results », Journal of Molecular Spectroscopy, vol. 53,‎ , p. 62 (DOI 10.1016/0022-2852(74)90261-6).
  4. (en) A.R. Hoy et P.R. Bunker, « A precise solution of the rotation bending Schrödinger equation for a triatomic molecule with application to the water molecule », Journal of Molecular Spectroscopy, vol. 74,‎ , p. 1–8 (DOI 10.1016/0022-2852(79)90019-5).
  5. (en) « List of experimental bond angles of type aHOH », sur cccbdb.nist.gov.
  6. (en) Griffiths, D.J., Introduction to Electrodynamics, 3e éd., p. 275, Prentice Hall, 1999 (ISBN 0-13-859851-7).
  7. (en) « Water and the Speed of Sound », www.engineeringtoolbox.com (consulté le 29 avril 2008)
  8. Lange, p. 1199. À cause de l'ancienne définition du litre utilisé à cette période, les données du manuel ont été converties de l'ancien g/ml au g/cm3, par multiplication par 0,999 973
  9. David R. Lide CRC Handbook of Chemistry and Physics CRC Press, 2004, p. 6-201 (ISBN 0-8493-0485-7)
  10. Lange, p. 1663
  11. Revised Release on Viscosity and Thermal Conductivity of Heavy Water Substance, The International Association for the Properties of Water and Steam Lucerne, Switzerland, August 2007