L eau, caractéristiques et propriétés

L’eau occupe une place tout à fait particulière au sein de notre planète. Elle est le vecteur principal de la très forte et très rapide dynamique des enveloppes externes qui la recouvrent : l’océan et l’atmosphère. C’est aussi le support du monde vivant.

Son importance s’explique par quelques une de ses propriétés physico-chimiques. L’eau est constituée de deux petits atomes d’hydrogène couplés à un atome plus grand d’oxygène. Les deux atomes d’hydrogène ne sont pas situés en vis-à-vis l’un de l’autre mais d’un côté de l’atome d’oxygène (Figure 2.3.1.1). Chacun d’entre eux portant une charge positive, il résulte de cette disposition particulière que, si la molécule est globalement électriquement neutre, elle constitue un dipôle électrique positif d’un côté et négatif de l’autre. Cette polarisation de la molécule d’eau est à l’origine de plusieurs de ses propriétés, en particulier de l’organisation que les molécules vont adopter à l’état liquide.

Selon leur état, les molécules d’eau vont s’organiser de manière différente. Sous la forme liquide, elles sont liées entre elles en adoptant un plan moins lâche que sous la forme solide (Figure 2.3.1.1). La conséquence est la plus faible densité de l’eau solide par rapport à l’eau liquide : la glace flotte sur l’eau. Notre système de banquise actuel résulte de cette propriété. Cette propriété assure également la permanence du milieu liquide même dans le cas de basses températures qui amènent la surface d’un lac ou d’une mer à geler.

La polarisation et les liaisons entre les molécules vont également donner à l’eau ses propriétés de réactivité vis-à-vis des autres éléments et sa capacité à les dissoudre et donc à les transporter. L’eau est donc un solvant particulièrement efficace et le vecteur privilégié de tous les échanges du monde vivant, soit sous forme liquide, soit sous forme gazeuse.

Figure 2.3.1.1 : Les états de l'eau

Crédits: D'après Nebel B. & Wright R. ‘Environmental sciences’. lien externe Prentice Hall.