Vattenmolekyler

Vattenmolekyl (H2O) består av två väteatomer som binder till en syreatom. Molekylen är böjd med en bindvinkel cirka 104,5 grader och har två icke-bindande elektronpar runt syret. Den är starkt polär och har ett relativt stort dipolmoment, vilket gör vatten till ett utmärkt lösningsmedel för polära ämnen och jonföreningar.

Vätebindningar uppstår mellan vattenmolekyler; varje molekyl kan delta i upp till fyra vätebindningar (två som vätegivare, två som acceptorer). I flytande vatten bildas ett ständigt föränderligt nätverk av vätebindningar, medan is bildar ett ordnat hexagonalt gitter som gör is lättare än vatten vid rumstemperatur.

Fysiska egenskaper: kokpunkt 100 °C vid 1 atm; vatten har en hög specifik värmekapacitet och god värmelagring, hög ytspänning och betydande ångbildning. Den dielektriska konstanten är cirka 78 vid rumstemperatur, vilket gör vattnet till ett mycket bra lösningsmedel och medium för elektrolyter.

Vatten kan fungera som både syra och bas i autoprotolysreaktionen: 2 H2O ⇌ H3O+ + OH−. Vid 25 °C är vattnets jonprodukt Kw cirka 1,0×10−14, vilket ger ett neutralt pH runt 7.

Isotoper: vanligaste är protium (1H) och deuterium (2H, D); tritium (3H) förekommer i små mängder. Vattenmolekylens molära massa är cirka 18,015 g/mol.

I levande organismer används vatten som ett viktigt lösningsmedel, transportsubstans och deltagare i kemiska reaktioner.