Формула води H2O; за звичайних умов молекули води пов’язані в асоціати (H2O)x (при 20*С ступінь асоціації x складає в середньому 4). Внаслідок цього значення температури плавлення і температури кипіння у води аномальні і значно вище, ніж у сполук з гідрогеном інших елементів VIA групи – H2S, H2Se, H2Te.
Властивості води. Чиста вода не має кольору, смаку і запаху, в товстих шарах (більше 5 метрів) вода забарвлена в блакитний колір. Температура кипіння води при 101325 Па становить 100*С, при 0*С вода переходить в твердий агрегатний стан – лід, що супроводжується збільшенням об’єму на 9%. Найбільшу щільність (1 г./см3) вода має при 4*С (це ще одна аномалія води). Електропровідність дуже чистої води (багаторазово дистильованої) надзвичайно низька.
Природні води містять різні домішки. Дощова вода і сніг несуть в собі пил, розчинені гази, – кисень, азот, карбон діоксид, а часто і сліди амоній нітрату; джерельна, річкова і грунтові води містять до 0,01-0,2% розчинених речовин, наприклад солей кальцію і магнію (визначають жорсткість води). У морській воді вміст розчинених речовин зазвичай становить близько 3,5% (в Балтійському морі 1%, в Мертвому морі 30%). Великі водні поверхні впливають на клімат Землі, тому що вода при нагріванні на 1 K поглинає, а при охолодженні на 1 K виділяє більше теплоти, ніж будь-яка інша речовина. Майже 71% поверхні Землі вкрито водою або льодом. З усіх запасів природної води 97,2% припадає на світовий океан, 2,15% – на льодовики і льодові покриття і тільки 0,63% води міститься в зонах вічної мерзлоти. Людський організм на 60-70% складається з води.
Питна вода виробляється з природних вод. Вона повинна бути прозорою і безбарвною, не мати запаху, містити розчинений кисень і не містити хвороботворних бактерій. Знешкодження (стерилізація) питної води проводиться або хлоруванням (старий спосіб), або озонуванням з попередньою біо-очисткою. Якщо у воді є домішки заліза, то її видаляють продуванням повітря (іноді з додаванням вапняного молока):
4Fe(HCO3)2 + O2 = 4FeO(OH) + 8CO2 + 2H2O
Ферум метагідроксид FeO(OH) відфільтровують на гравійному фільтрі; аналогічно виділяють з води домішки іонів Mn2+. Надмірну кількість карбон діоксиду CO2, також необхідно видаляти (при підвищеній кислотності руйнується матеріал водопровідної системи), для цього воду пропускають через шар негашеного вапна CaO або шар суміші MgO + CaCO3. Для видалення неприємних запахів воду фільтрують через шар активованого вугілля. Для запобігання розвитку зубного карієсу воду можна (а в деяких районах необхідно) збагатити фтором, вводячи в неї натрій гексафлуорсілікат(IV) Na2[SiF6].
Кристалізаційна вода входить до складу кристалогідратів солей, наприклад CuSO4*5H2O, 3CdSO4*8H2O. Природа хімічного зв’язку між основною речовиною і водою змінюється від ковалентного зв’язку в аквакомплексах (лігандом є молекули води H2O) до гідрогенного зв’язку і міжмолекулярної взаємодії в аддукт-гідратах, таких як гідрат тетрааквакупрум(II) сульфат [Cu(H2O)4]SO4*H2O – це більш точна формула мідного купоросу (CuSO4*5H2O). Один з методів виявлення води заснований на переході білого CuSO4 в мідний купорос, який має синій колір.