水

水的一种物质化学元素氢而且氧气以气态、液态和固态存在的。它是最丰富和最基本的化合物．一种无味无味液体在室温下，它具有溶解许多其他物质的重要能力。的确，水的多功能性是一种溶剂是生物体所必需的。生活被认为起源于世界的水溶液海洋，而生物体依赖于水溶液，例如血消化液，用于生物过程。水也存在于太阳系内外的其他行星和卫星上。少量水看起来是无色的，但实际上水是无色的内在蓝色引起轻微的吸收光在红色波长。

虽然水分子的结构很简单(H₂O)，其物理和化学性质复合是非常复杂的，而且它们不是在地球上发现的大多数典型物质地球．例如，虽然看到了冰冰块漂浮在一杯冰水中是很常见的，但这种行为对于化学实体来说是不寻常的。对于几乎所有其他化合物来说固体态比液态密度大;这样，固体就会沉到液体的底部。在自然界中，浮在水面上的冰是极其重要的，因为在世界上寒冷地区的池塘和湖泊上形成的冰就像一道绝缘屏障，保护着下面的水生生物。如果冰的密度比液态水大，池塘上形成的冰就会下沉，从而使更多的水暴露在低温下。因此，池塘最终会全部冻结，杀死所有现存的生命形式。

在正常情况下，水在地球表面以液体的形式存在，这使它成为交通、娱乐和动物栖息地的宝贵资源无数的植物而且动物．水很容易变成蒸汽(气体)，这一事实使它能够通过大气层运输大气从海洋到内陆地区，在那里它凝结和雨,滋养植物还有动物生命。（看到水圈:水文循环以了解水在地球上转移的循环。)

由于其突出的地位，水在人类历史上长期扮演着重要的宗教和哲学角色。在6世纪公元前，米利都的泰勒斯他有时被认为是希腊语的鼻祖哲学，认为水是物质的唯一基本组成部分:

是水以不同的形式，构成大地、大气、天空、山川、神与人、兽与鸟、草与树，以及蠕虫、苍蝇与蚂蚁等动物。所有这些都是不同形式的水。冥想水!

两百年后，亚里士多德认为水是除土之外的四大基本元素之一，空气和火。水是基本物质的观点持续了2000多年，直到18世纪下半叶的实验表明，水是由氢和氧元素组成的化合物。

地球表面的水主要存在于海洋(97.25%)和极地冰盖冰川(2.05%)，平衡在淡水湖、河流和地下水．随着地球人口的增长和对淡水需求的增加，水净化回收利用变得越来越重要。有趣的是，工业用水的纯度要求往往超过人类用水的纯度要求消费．例如，高压锅炉中使用的水必须至少达到99.999998%的纯度。因为海水含有大量的溶解盐，它一定是淡化海水大多数用途，包括人类食用。

本文介绍了水的分子结构及其物理化学性质。对于其他主要的水处理，看到气候；环境工程；水圈；冰；而且污染．

水的结构

液态水

水分子由两部分组成氢原子，每一个都由一个连接化学键到一个氧气原子．大多数氢原子有一个原子核，它只由原子组成质子．两个同位素的形式,氘而且氚，其中原子核也包含一个和两个中子，它们分别在水中有少量存在。氘氧化(D₂O),称为重水它在化学研究中很重要，也被用作中子在某些情况下核反应堆．

虽然它的公式(H₂看起来很简单，水表现出非常复杂的化学和物理性质。例如，它熔点， 0°C(32°F)，和沸点， 100°C(212°F)，比预期的要高得多类似的化合物，例如硫化氢而且氨．水在固态时的密度比液态时小，这是另一个不同寻常的特性。这些的根源异常在于电子结构水分子的。

水分子不是线性的，而是以一种特殊的方式弯曲的。两个氢原子结合在氧气原子的角度为104.5°。

O-H距离(键长)是95.7英寸(9.57 × 10⁻¹¹米，或3.77 × 10⁻⁹英寸)。因为氧原子有更大的电负性与氢原子不同，水分子中的O-H键是极性的，氧带部分负电荷(δ−)，氢带部分正电荷(δ+)。

水分子中的氢原子被吸引到高的区域电子密度并能形成弱键，称为弱键氢键与这些地区。这意味着一个水分子中的氢原子被另一个水分子中氧原子的非成键电子对所吸引相邻水分子。液态水的结构被认为是由聚合水分子不断地形成和重新形成。这种所谓的短程顺序，解释了水的其他不寻常性质，比如它的高度粘度而且表面张力．

一个氧气原子的外层有6个电子。价)电子层，它可以容纳八个电子。当一个氧原子形成一个化学键时，它将自己的一个电子与另一个原子的原子核共用，并从另一个原子获得一个电子作为回报。当和两个氢原子成键时，外层电子壳层氧原子的电子被填满了。

的电子装置在水分子中可以表示如下。

每一对点代表一对未共享电子(即，电子只存在于氧原子上)。这种情况也可以通过将水分子放在立方体中来描述。

每个“↑↓”表示一对未共享电子。这种电子结构导致氢键．