L'eau liquide dans tous ses états | ||||
L'eau est parfaite dans tous ses états | Mise à jour 01 juin 2013 | |||
Toutes les formes de vie reposent sur ce seul élément, que se partagent tous les êtres vivants. L'eau est parfaite, elle permet de dissoudre les matériaux et les produits chimiques. L'eau héberge des éléments qui vont servir de catalyseurs pour la production de substances chimiques nécessaires à la vie. C'est à l'eau que nous devons cette fantastique et merveilleuse diversité de la vie terrestre. Les organismes vivants sont une construction ordonnée de molécules complexes qui réagissent chimiquement ensemble. L'eau liquide est parfaite pour déclencher des réactions chimiques. Dans un liquide, les atomes peuvent se déplacer facilement, alors que dans un solide, les structures sont figées et les molécules ne peuvent pas réagir chimiquement. Dans un gaz, c'est l'inverse, les molécules sont trop éloignées les unes des autres, et les réactions chimiques sont plus rares. C'est donc dans l'eau liquide, que la vie a choisi d'évoluer, en élaborant des molécules de plus en plus complexes. | La molécule d'eau est composée d'un atome d'oxygène et de 2 atomes d'hydrogène, les charges électriques des atomes d'hydrogène maintiennent les liaisons des molécules entre elles. Cette fragile liaison fait de l'eau un dipôle électrique permanent tout à fait particulier. L'hydrogène est produit très tôt dans l'histoire de l'Univers, c'est le premier atome à se constituer, l'oxygène est un élément qui apparait plus tardivement, lors de réactions de fusion thermonucléaire, au sein des étoiles. Image : Si notre planète n'avait pas de relief, l’eau liquide recouvrirait toute sa surface, sur une épaisseur de 3 km. Apparemment, cela fait beaucoup d'eau, mais la couche de 3 km ne représente que 0,023 % du rayon de la Terre. | |||
La molécule d'eau | ||||
Tous les atomes sont formés d’un noyau (protons et neutrons), porteur d’une charge électrique positive, autour duquel gravitent des électrons, porteurs d’une charge électrique négative. Mais un atome est globalement neutre. C'est grâce aux électrons que les atomes vont se « coller » entre eux. | L'univers matériel est constitué de 74% d'hydrogène, de 24% d'hélium, de 1% d'oxygène et tous les autres éléments réunis ne représentent que 1% de la matière. L'hélium est pratiquement inerte chimiquement, il est monoatomique en toute circonstance, c'est l'élément le moins réactif et il ne forme généralement pas de composés chimiques. On comprend alors, pourquoi la molécule d'eau (H2O), est abondante dans l'univers. Image : La molécule d'eau (H2O) est faite de deux atomes d'hydrogène (numéro atomique = 1), reliés à un atome d'oxygène (numéro atomique = 8), qui ont mis leurs électrons en commun. La molécule d’eau possède au total, dix électrons dont huit ont été apportés par l’atome d’oxygène, et deux par les atomes d’hydrogène. L'eau est un dipôle électrique permanent. L'électron n'est pas représenté ici, il n'a pas de localisation précise dans l'atome, comme une vague intemporelle, l'électron est à la fois partout et nulle part, un peu ici et un peu là. | |||
Les états de l'eau ou transitions de phase | ||||
Une eau pure existe sous une seule phase, solide, liquide ou gazeuse, pour une pression et une température données. L'exception est le point triple (voir schéma ci-contre), où les 3 phases coexistent à une température et une pression données. | Image : Diagramme de changement d'état ou transition de phase de l'eau pure. |