Données physico-chimiques de l'eau

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

Photographie d'une goutte d'eau.

Structure et propriétés

Structure et propriétés
Indice de réfraction, n_D	1,333 à 20 °C
Constante diélectrique, ε_r[1]	88,00 à 0 °C 86,04 à 5 °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 O–H[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

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, Δ_fusH^o	6,01 kJ/mol
Entropie standard de fusion, Δ_fusS^o	22,0 J mol⁻¹ K⁻¹
Enthalpie standard de vaporisation, Δ_vapH^o	44,0 kJ/mol
Enthalpie de vaporisation à 373,15 K, Δ_vapH	40,68 kJ/mol
Entropie standard de vaporisation, Δ_vapS^o	118,89 J mol⁻¹ K⁻¹
Entropie de vaporisation à 373,15 K, Δ_vapS	109,02 J mol⁻¹ K⁻¹
Enthalpie standard de sublimation, Δ_subH^o	46,70 kJ/mol
Entropie standard de sublimation, Δ_subS^o	130,9 J mol⁻¹ K⁻¹
Constante cryoscopique	−1,858 K kg/mol
Constante ébullioscopique	0,512 K kg/mol
Propriétés du solide
Enthalpie standard de formation, Δ_fH^o_solide	−291,83 kJ/mol
Entropie molaire standard, S^o_solide	41 J mol⁻¹ K⁻¹
Capacité thermique, c_p	12,2 J mol⁻¹ K⁻¹ à −200 °C 15,0 J mol⁻¹ K⁻¹ à −180 °C 17,3 J mol⁻¹ K⁻¹ à −160 °C 19,8 J mol⁻¹ K⁻¹ à −140 °C 24,8 J mol⁻¹ K⁻¹ à −100 °C 29,6 J mol⁻¹ K⁻¹ à −60 °C 32,77 J mol⁻¹ K⁻¹ à −38,3 °C 33,84 J mol⁻¹ K⁻¹ à −30,6 °C 35,20 J mol⁻¹ K⁻¹ à −20,8 °C 36,66 J mol⁻¹ K⁻¹ à −11,0 °C 37,19 J mol⁻¹ K⁻¹ à −4,9 °C 37,84 J mol⁻¹ K⁻¹ à −2,2 °C
Propriétés du liquide
Enthalpie standard de formation, Δ_fH^o_liquide	−285,83 kJ/mol
Entropie molaire standard, S^o_liquide	69,95 J mol⁻¹ K⁻¹
Capacité thermique, c_p	75,97 J mol⁻¹ K⁻¹ à 0 °C 75,42 J mol⁻¹ K⁻¹ à 10 °C 75,33 J mol⁻¹ K⁻¹ à 20 °C 75,28 J mol⁻¹ K⁻¹ à 25 °C 75,26 J mol⁻¹ K⁻¹ à 30 °C 75,26 J mol⁻¹ K⁻¹ à 40 °C 75,30 J mol⁻¹ K⁻¹ à 50 °C 75,37 J mol⁻¹ K⁻¹ à 60 °C 75,46 J mol⁻¹ K⁻¹ à 70 °C 75,58 J mol⁻¹ K⁻¹ à 80 °C 75,74 J mol⁻¹ K⁻¹ à 90 °C 75,94 J mol⁻¹ K⁻¹ à 100 °C
Propriétés du gaz
Enthalpie standard de formation, Δ_fH^o_gaz	−241,83 kJ/mol
Entropie molaire standard, S^o_gaz	188,84 J mol⁻¹ K⁻¹
Capacité thermique, c_p	36,5 J mol⁻¹ K⁻¹ à 100 °C 36,1 J mol⁻¹ K⁻¹ à 200 °C 36,2 J mol⁻¹ K⁻¹ à 400 °C 37,9 J mol⁻¹ K⁻¹ à 700 °C 41,4 J mol⁻¹ K⁻¹ à 1 000 °C
Capacité thermique, c_v	27,5 J mol⁻¹ K⁻¹ à 100 °C 27,6 J mol⁻¹ K⁻¹ à 200 °C 27,8 J mol⁻¹ K⁻¹ à 400 °C 29,5 J mol⁻¹ K⁻¹ à 700 °C 33,1 J mol⁻¹ K⁻¹ à 1 000 °C
Indice adiabatique, γ = c_p/c_v	1,324 à 100 °C 1,310 à 200 °C 1,301 à 400 °C 1,282 à 700 °C 1,252 à 1 000 °C
Constantes de van der Waals	a = 553,6 L² kPa/mol² b = 0,030 49 L/mol

Propriétés physiques du liquide

Vitesse du son dans l'eau
c dans l'eau distillée à 25 °C	1 498 m/s
c à d'autres températures[7]	1 403 m/s à 0 °C 1 427 m/s à 5 °C 1 447 m/s à 10 °C 1 481 m/s à 20 °C 1 507 m/s à 30 °C 1 526 m/s à 40 °C 1 541 m/s à 50 °C 1 552 m/s à 60 °C 1 555 m/s à 70 °C 1 555 m/s à 80 °C 1 550 m/s à 90 °C 1 543 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 = 1,792 1 mPa s (cP) à 0 °C	η = 0,549 4 mPa s à 50 °C
η = 1,518 8 mPa s à 5 °C	η = 0,506 4 mPa s à 55 °C
η = 1,307 7 mPa s à 10 °C	η = 0,468 8 mPa s à 60 °C
η = 1,140 4 mPa s à 15 °C	η = 0,435 5 mPa s à 65 °C
η = 1,005 0 mPa s à 20 °C	η = 0,406 1 mPa s à 70 °C
η = 0,893 7 mPa s à 25 °C	η = 0,379 9 mPa s à 75 °C
η = 0,800 7 mPa s à 30 °C	η = 0,363 5 mPa s à 80 °C
η = 0,722 5 mPa s à 35 °C	η = 0,335 5 mPa s à 85 °C
η = 0,656 0 mPa s à 40 °C	η = 0,316 5 mPa s à 90 °C
η = 0,598 8 mPa s à 45 °C	η = 0,299 4 mPa s à 95 °C
	η = 0,283 8 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]
Température °C	Conductivité μS/m
0,01	1,15
25	5,50
100	76,5
200	299
300	241

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Water (data page) » (voir la liste des auteurs).

(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics CRC Press, 2004, p. 6-15 (ISBN 0-8493-0485-7).
(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, n^o 18,‎ 2006, p. 181101 (PMID 17115729, DOI 10.1063/1.2387163).
(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,‎ 1974, p. 62 (DOI 10.1016/0022-2852(74)90261-6).
(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,‎ 1979, p. 1–8 (DOI 10.1016/0022-2852(79)90019-5).
(en) « List of experimental bond angles of type aHOH », sur cccbdb.nist.gov.
(en) Griffiths, D.J., Introduction to Electrodynamics, 3^e éd., p. 275, Prentice Hall, 1999 (ISBN 0-13-859851-7).
(en) « Water and the Speed of Sound », www.engineeringtoolbox.com (consulté le 29 avril 2008).
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.
David R. Lide CRC Handbook of Chemistry and Physics CRC Press, 2004, p. 6-201 (ISBN 0-8493-0485-7).
Lange, p. 1663.
(en) « Revised Release on Viscosity and Thermal Conductivity of Heavy Water Substance » [PDF], Lucerne, The International Association for the Properties of Water and Steam, août 2007.

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[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, n^o 18,‎ 2006, 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,‎ 1974, 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,‎ 1979, 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, 3^e 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] (en) « Revised Release on Viscosity and Thermal Conductivity of Heavy Water Substance » [PDF], Lucerne, The International Association for the Properties of Water and Steam, août 2007.