Физические свойства воды
Чистая вода бесцветная, легкоподвижная жидкость без цвета, без вкуса, без запаха. Плотность жидкой воды (при температуре 4 ⁰С) = 1 г/см.
При 100⁰С и атмосферном давлении 101,3 кПа вода переходит в парообразное состояние. Именно в таком состоянии она входит в состав воздуха. При 0⁰С вода кристаллизуется и переходит в твёрдое состояние — лёд.
Вода обладает большой теплоёмкостью — 42 Дж/град — поэтому она медленно нагревается и медленно остывает, являясь хорошим теплоносителем. А водные бассейны регулируют температуру на нашей планете: летом не дают ей перегреваться, а зимой снабжают материки теплом. От космического холода Землю предохраняют те капли воды, которые рассеяны в атмосфере.
Вода является универсальным растворителем. В ней растворяются многие вещества.
Существование воды на Земле в трёх агрегатных состояниях — газообразном, жидком и твёрдом, обязано очень важному обстоятельству: вращению Земли вокруг Солнца на расстоянии 149,6 млн км. Если бы расстояние от Земли до Солнца было бы меньше 134 млн км — вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Если бы расстояние между Землей и Солнцем было более 166 млн км, то жидкая вода превратилась бы в лёд[3].
Аквакомплексы и кристаллогидраты
Вода образует многочисленные соединения-гидраты (кристаллогидраты): Н2О+H2SO4= H2SO4• Н2О (химические соединения, в которых присутствуют молекулы воды). Примечательным свойством кристаллогидратов является то, что при низких температурах содержащаяся в них жидкость связывается с катионами и ионами солей. Основания, кислоты, а также значительное количество солей из водных растворов в осадок выпадают кристаллогидратами, завершая
Кристаллогидратами являются известные и распространённые природные минералы — карналлит, гипс, кристаллическая сода, купорос (медный и железный).
Аквакомплексы представляют собой ионы или молекулы, в которых лигандами служат молекулы воды. В водных растворах солей почти все ионы существуют в виде акваионов, например, [Be(H2O)4]2+, [Al(H2O)6]3+, [Cr(H2O)6]3+ и т.д. При кристаллизации таких солей из водных растворов вода остается связанной с комплексообразователем: [Be(H2O)4]SO4, [K(H2O)6][Al(H2O)6](SO4)2, [Cr(H2O)6]Cl3.
К аквакомплексам относятся многие кристаллогидраты, например, [Al(H2O)6]Cl3 (иначе – AlCl3 . 6 H2O), [Cr(H2O)6](NO3)3 (иначе – Cr(NO3)3 . 6 H2O).
У некоторых кристаллогидратов часть молекул воды входит во внутреннюю, а остальные находятся во внешней сфере и связываются с внешнесферными ионами. Например, пентагидрат сульфата меди(II) и гептагидрат сульфата никеля(II) содержат аквакомплексы – катион тетрааквамеди(II) и катион гексаакваникеля(II) и слабо связанную внешнесферную молекулу воды, которая объединяет катионы и анионы посредством водородных связей:
Координационные формулы указанных соединений, учитывающие состав внутренней и внешней сферы, таковы: [Cu(H2O)4]SO4 . H2O и [Ni(H2O)6]SO4 . H2O.
Все аквакатионы, за исключением тех, которые образованы щелочными и щелочноземельными элементами, а также таллием(I), серебром(I) и т.п., являются катионными кислотами, в водном растворе подвергаются протолизу и создают кислотную среду (рН < 7):
[Zn(H2O)4]2+ +
H2O 
[Zn(H2O)3(OH)]+ +
H3O+
Кислотные свойства аквакомплексов выражены тем сильнее, чем выше степень окисления атома - комплексообразователя. Например, значения констант кислотности для производных железа(II) и железа(III) составляют 1,8 . 10- 7 и 6,8 . 10-3. Следовательно, равновесие протолиза в случае аквакомплекса железа(III) в большей степени смещено вправо, чем для железа(II)[2].