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L'eau est le liquide le plus répandu sur la terre. I1 s'agit
toutefois d'un liquide très particulier à anomalies
physico-chimiques causées principalement par le caractère
dipolaire de la molécule d'eau. Dans cette dernière, l'atome
d'oxygène est sous forme d'ion O
- qui accapare les 2 électrons
des atomes d'hydrogène. Il en résulte une polarité négative
des atomes d'oxygène et positive des atomes d'hydrogène du fait de
leur assemblage particulier.
La disposition géométrique de cet assemblage (angle de 105
entre
les atomes d'hydrogène) dissocie le centre de gravité des charges
positives de celui des charges négatives. La molécule est ainsi
polarisée, induisant un moment électrique permanent.
Cette polarité explique les nombreuses anomalies de l'eau:
- Point d'ébullition élevé. La dipolarité implique une
association très stable des ions dont la conséquence est
d'élever considérablement le point d'ébullition.
En comparant NH
, CH
et H
O on observe en effet ce
phénomène:
|
CH![$_4$](img5.gif) |
NH![$_3$](img4.gif) |
H O |
poids moléculaire |
16 |
17 |
18 |
point d'ébullition |
-161 C |
-33 C |
+100 C |
Compte tenu des températures terrestres, cette particularité
conditionne tout le cycle de l'eau.
- Pouvoir solvant élevé. La dipolarité de l'eau
impliquant une très haute constante diélectrique, l'eau est un
dissolvant très efficace de très nombreux sels et de
différents types de matière organique.
Cette particularité influence naturellement le phénomène de
l'érosion hydrique des roches et également celui de la
pollution des eaux (dissolution des roches, de la matière
organique, transport des éléments dissous, cimentation,
etc.).
- Tension superficielle élevée. La tension superficielle
élevée de l'eau induit de fortes forces de capillarité (la
hauteur d'ascension à 20
C dans un tube de 1 mm de diamètre est
de 14,8 cm).
Cette caractéristique conditionne fortement les relations entre
la surface et la nappe d'eau souterraine proche (alimentation de
la nappe, évaporation, irrigation).
- Rétention par les argiles. La forte rétention de l'eau par
les argiles, dues aux charges respectives de ces éléments, donne
aux argiles un caractère imperméable. Ce phénomène a une
grande influence en hydrogéologie, car souvent les argiles
confinent l'eau des nappes dans les formations plus perméables.
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2002-08-27