SECRET 2 水是由什么组成的?

虽然人类很早就对水有了认识,无色、无味、无嗅、透明,是自然界中最常见的液体。

长期以来,人们一直认为水是一种单质,因为用一般的加热方法很难把它分解。直到1784年英国科学家卡文迪许才用科学实验证明水是由两种气体化合而成的产物。1809年,法国化学家盖吕萨克测定,1体积氧和2体积氢化合,生成2体积水蒸气。后来的科学家便定出了水的化学表达公式是H2O。

想了解水的组成,我们可以通过两种化学实验来了解证明。

【实验1】在水电解器的玻璃管里装满水,通直流电,观察到电极上有气泡产生、玻璃管内汇集了气体,且连接正极一端产生的气体与连接负极一端产生的气体的体积比大约是1∶2。然后用点燃的木条分别检验两根玻璃管内的气体。体积小的气体,能使燃着的木条燃烧得更旺,可能是氧气。体积大的气体,能够燃烧,可能是氢气。

【实验2】点燃从氢气发生装置中产生的纯净氢气,将点燃氢气的尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶里。仔细看一看集气瓶的内壁有什么现象。干燥的集气瓶内壁蒙上了一层水汽,说明氢气跟氧气反应生成了水。

两个实验共同证明了水确实是由氢元素和氧元素组成的化合物,而且氧原子个数与氢原子个数比为1∶2。所以水的化学式是H2O

一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。水分子相遇会有一种吸引各自的氢原子和氧原子的力,这种吸引力叫做“氢键”。由于氢键结合的原因,水分子都自然地聚在一起,不会分散。水分子聚在一起形成的就是水珠。温度下降,水分子会以一定的形状叠在一起形成冰。温度升高,氢键结合的力变小,水分子就会分散,最后变成水蒸气飘散到空气中。