สูตรเคมีของน้ำคืออะไร?
น้ำ
น้ำ</b>เป็นสิ่งที่ใส ไม่มีรส ไม่มีกลิ่น และไม่มีสี ซึ่งเป็นสารเคมีที่เป็นองค์ประกอบหลักของลำธาร, แม่น้ำ, และมหาสมุทรในโลก เป็นต้น และยังเป็นของเหลวในสิ่งมีชีวิต มีสูตรเคมีคือ H2O โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยออกซิเจน 1 อะตอมและไฮโดรเจน 2 อะตอมเชื่อมติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์ น้ำเป็นของเหลวที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน แต่พบบนโลกที่สถานะของแข็ง (น้ำแข็ง) และสถานะแก๊ส (ไอน้ำ) น้ำยังมีในสถานะของผลึกของเหลวที่บริเวณพื้นผิวที่ขอบน้ำ[1][2] นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น หิมะ, ธารน้ำแข็ง, และภูเขาน้ำแข็ง, ก้อนเมฆ, หมอก, น้ำค้าง, ชั้นหินอุ้มน้ำ และ ความชื้นในบรรยากาศ
องค์ประกอบร่างกาย
ในสิ่งแวดล้อมห้องปฏิบัติการวิจัย ความหนาแน่นรวมของร่างกาย (Db) คำนวณได้จากมวลและปริมาตร (Db = มวล/ปริมาตร) สามารถหามวลของร่างกายได้โดยชั่งน้ำหนักของบุคคลบนตราชั่งง่าย ๆ ปริมาตรของร่างกายหาได้ง่ายที่สุดและแม่นยำที่สุดโดยการให้บุคคลจุ่มตัวลงในน้ำทั้งตัวและคำนวณปริมาตรของน้ำจากน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ (โดย "การชั่งน้ำหนักใต้น้ำ") สัดส่วนของน้ำ โปรตีนและแร่ธาตุในร่างกายหาได้จากการทดสอบทางเคมีและการวัดทางรังสี (radiometric) ความหนาแน่นของน้ำ ไขมัน โปรตีนและแร่ธาตุสามารถวัดหรือกะประมาณเอาก็ได้ แล้วจัดเรียงสมการใหม่เพื่อแก้หาสัดส่วนของไขมัน (f) จากค่าอื่น สสาร
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากก๊าซ กลายเป็นของเหลว โดยมักเกิดเมื่อก๊าซนั้นๆ สูญเสียความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ ไอน้ำ เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำ
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของเหลว กลายเป็นของแข็ง โดยมักเกิดเมื่อของเหลวนั้นๆ สูญเสียความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ น้ำ เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำแข็ง โดยของแข็งนั้น สามารถเปลี่ยนสถานะกลับเป็นของเหลวได้ โดยการได้รับพลังงานหรือความร้อน
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของเหลว กลายเป็นของแข็ง โดยมักเกิดเมื่อของเหลวนั้นๆ สูญเสียความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ น้ำ เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำแข็ง แต่โดยทั่วไปแล้ว ตกผลึกนั้นนิยมใช้ กับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทางทางเคมี เสียมากกว่า เพราะโดยทั่วไปใช้กับสารประกอบหรือวัตถุ ที่ไม่สามารถหลอมเหลว หรือ ละลาย กลับเป็นของเหลวได้อีก
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของแข็ง กลายเป็นของเหลว โดยมักเกิดเมื่อของแข็งนั้นๆ ได้รับความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ น้ำแข็ง เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำ โมเลกุล
โมเลกุล () เป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสสารซึ่งสามารถดำรงอยู่ได้ตามลำพังและยังคงความเป็นสารดังกล่าวไว้ได้ โมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของธาตุมาเกิดพันธะเคมีกันกลายเป็นสารประกอบชนิดต่าง ๆ
ใน 1 โมเลกุล อาจจะประกอบด้วยอะตอมของธาตุทางเคมีตัวเดียว เช่น ออกซิเจน (O) หรืออาจจะมีหลายธาตุก็ได้ เช่น น้ำ (HO) ซึ่งเป็นการประกอบร่วมกันของ ไฮโดรเจน 2 อะตอมกับ ออกซิเจน 1 อะตอม
หากโมเลกุลหลายโมเลกุลมาเกิดพันธเคมีต่อกัน ก็จะทำให้เกิดสสารขนาดใหญ่ขึ้นมาได้ เช่น (HO) รวมกันหลายโมเลกุล เป็นน้ำ ไนตริกออกไซด์
ไนตริกออกไซด์ (Nitric oxide; NO) หรือไนโตรเจนออกไซด์ หรือไนโตรเจนมอนอกไซด์ เป็น โมเลกุล ที่มีสูตรทางเคมีเป็นNO เป็นอนุมูลอิสระ ที่อยู่ในรูปของก๊าซ สามารถเคลื่อนที่ได้ดีในเซลล์ ทั้งบริเวณที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ และมีความสำคัญในทางอุตสาหกรรมไนตริกออกไซด์เป็นผลพลอยได้ของการเผาไหม้สารอินทรีย์ในที่ที่มีอากาศ เช่นเครื่องยนต์ โรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิล และเกิดขึ้นตามธรรมชาติระหว่างการเกิดฟ้าผ่า พืชสามารถสังเคราะห์ NO ขึ้นได้โดยวิถีกระบวนการสร้างและสลายที่ใช้ Arginine หรือไนไตรต์ เอนไซม์ที่เกี่ยวข้องที่สำคัญในพืช ได้แก่ nitrate reductase (NR) ซึ่งเปลี่ยนไนไตร์ลเป็น NO โดยมีโมลิบดินัมเป็นโคแฟกเตอร์ เอนไซม์อีกตัวหนึ่งที่เกี่ยวข้องคือ xanthine oxidoreductase ซึ่งมีโมลิบดินัมและโคบอลต์เป็นองค์ประกอบด้วย  อะตอม
ปี ค.ศ. 1803 อาจารย์ชาวอังกฤษและนักปรัชญาธรรมชาติ จอห์น ดอลตัน (John Dalton) ใช้แนวคิดของอะตอมมาอธิบายว่าทำไมธาตุต่าง ๆ จึงมีปฏิกิริยาเป็นสัดส่วนของจำนวนเต็มเล็กที่สุดเสมอ คือ กฎสัดส่วนพหุคูณ (law of multiple proportion) และทำไมก๊าซบางชนิดจึงสลายตัวในน้ำได้ดีกว่าสารละลายอื่น เขาเสนอว่าธาตุแต่ละชนิดประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกันที่ไม่เหมือนใคร และอะตอมเหล่านี้สามารถรวมตัวเข้าด้วยกันได้กลายเป็นสารประกอบทางเคมี[16][17] สิ่งที่ดอลตันกำลังคำนึงถึงนี้เป็นจุดกำเนิดแรกเริ่มของทฤษฎีอะตอมยุคใหม่[18] น้ำอมฤต
ในประเทศจีน น้ำอมฤตได้รับสมญาเป็น "แก่นสารแห่งชีวิต" () โดยเป็นธาตุหนึ่งในห้าตามทฤษฎีทางปรัชญารสายนเวทในประเทศจีน ซึ่งทางอินเดียว่าเป็นธาตุหนึ่งในสามสิบหกธาตุ และทางตะวันตกว่าเป็นหนึ่งในสี่ ปิโตรเลียม
แอลเคน หรือที่รู้จักกันว่า พาราฟิน เป็นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวที่เป็นโซ่ตรงหรือโซ่กิ่งที่มีเฉพาะธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบ มีสูตรทั่วไปว่า CH โดยทั่วไปมักมีคาร์บอน 5 ถึง 40 อะตอมต่อโมเลกุล แม้จะมีโมเลกุลที่สั้นกว่าหรือยาวกว่าบ้างในสารผสม พลศาสตร์ของไหล
ค่า ตัวทำปฏิกิริยา
เมื่อสารเคมีที่ซื้อมาหรือเตรียมเองซึ่งเรียกว่ารีเอเจนต์ เป็นสารเคมี ที่มีความบริสุทธิ์เพียงพอสำหรับการใช้ในการงาน เคมีวิเคราะห์ (chemical analysis) ปฏิกิริยาเคมีหรือการตรวจสอบทางกายภาพ มาตรฐาน ความบริสุทธิ์สำหรับรีเอเจนต์ถูกกำหนดโดยองค์กรที่มีชื่อว่า เอเอสทีเอ็ม นานาชาติ (ASTM International) ตัวอย่าง เช่น คุณภาพรีเอเจนต์ น้ำ โดยจะต้องมีสิ่งเจือปน (impurities) ในระดับต่ำมาก โซเดียม และ คลอไรด์ ไอออน ซิลิกา และ แบคทีเรีย และมีความต้านทานต่อกระแสไฟฟ้า  (electrical resistivity) ที่สูง เคซีน
จุดไฟฟ้าเสมอ (จุดไอโซอิเล็กทริก) ของเคซีนอยู่ที่ 4.6
เนื่องจากค่า pH ของนมอยู่ที่ 6.6 เคซีนจึงมีประจุไฟฟ้าลบในนม
เคซีนบริสุทธิ์ในน้ำจึงไม่ละลายน้ำ
และก็ไม่ละลายด้วยถ้าอยู่ในน้ำเกลือที่เป็นกลาง
แต่จะละลายในสารละลายที่มีสภาพเป็นด่าง หรือในน้ำเกลือบางประเภทเช่นโซเดียมออกซาเลต (sodium oxalate) หรือโซเดียมแอซิเตต (sodium acetate) สสาร
ถึงแม้ว่าสถานะเป็นที่ใช้กันอย่างกว้างขวางในวิทยาศาสตร์กายภาพ แต่มันก็ไม่ง่ายที่จะให้คำจำกัดความที่ถูกต้องเที่ยงตรง ก่อนที่เราจะให้คำจำกัดความโดยทั่วไป เราลองมาดูตัวอย่างเกี่ยวกับสถานะกันก่อนสักสองตัวอย่าง
ตัวอย่าง: สถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส
น้ำ (H2O) ประกอบด้วยโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมเกาะติดกับออกซิเจนตรงกลางหนึ่งอะตอม ที่อุณหภูมิห้อง โมเลกุลของน้ำจะอยู่ใกล้กันและมีแรงดึงดูดต่อกันอย่างอ่อนๆ โดยไม่เกาะติดกัน ทำให้แต่ละโมเลกุลเคลื่อนไหวสัมพัทธ์กันได้เหมือนเม็ดทรายในนาฬิกาทราย พฤติกรรมของโมเลกุลน้ำที่มองไม่เห็นนี้ปรากฏออกมาให้เราเห็นเป็นคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของน้ำในสถานะของเหลวซึ่งเราคุ้นเคยกันดี เนื่องจากโมเลกุลของน้ำไม่รวมกันอยู่เป็นโครงสร้างที่แข็งตึง รูปร่างของน้ำจึงไม่ตายตัว และปรับสภาพเลื่อนไหลไปตามภาชนะที่บรรจุ และเนื่องจากโมเลกุลของน้ำอยู่ใกล้กันมากอยู่แล้ว น้ำจึงมีความต้านทานต่อการบีบอัด สังเกตได้จากการบีบลูกโป่งที่บรรจุน้ำซึ่งทำไม่ได้ง่ายเหมือนกับการบีบลูกโป่งที่บรรจุอากาศ เลือด
น้ำเลือดหรือพลาสมา เป็นส่วนประกอบส่วนใหญ่มีอยู่ร้อยละ 55 ของเลือดทั้งหมดมีสภาวะเป็นเบส ค่าพีเอช 7.4 ประกอบด้วย น้ำ 91% สารอื่น ๆ เช่น โปรตีน 7% วิตามิน เกลือแร่ เอ็นไซม์ ฮอร์โมน ก๊าซ 2% (ทำหน้าที่ลำเลียงเอมไซม์ ฮอร์โมน แก๊ส แร่ธาตุ วิตามิน และสารอาหารประเภทต่าง ๆ ที่ผ่านการย่อยมาแล้วไปให้เซลล์และรับของเสียจากเซลล์ส่งไปกำจัดออกนอกร่างกาย) เกล็ดเลือดไม่ใช่เซลล์ แต่เป็นชิ้นส่วนของเซลล์ รูปร่างไม่แน่นอน มีขนาดเล็ก ไม่มีนิวเคลียส มีอายุประมาณ 3-4 วัน ถูกสร้างมาจากไขกระดูก มีปริมาณประมาณ 150,000-300,000 ชิ้น/เลือด 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร นอกจากนี้เกล็ดเลือดจะหลั่งสารเคมี (ไฟบริน) ช่วยให้เลือดแข็งตัวเมื่อเกิดบาดแผล โซเดียมออกไซด์
โซเดียมออกไซด์ () เป็นสารประกอบเคมีที่มีสูตรว่า NaO โดยจะใช้ในเซรามิก และแก้ว ถึงแม้ว่าจะไม่ใช่ในรูปแบบวัตถุดิบ รักษาด้วยกำบังน้ำโซดาไฟ ไนโตรเจน
ไนโตรเจน (English: Nitrogen)[1] เป็นธาตุเคมีในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ N และเลขอะตอม 7 เป็นอโลหะที่มีสถานะเป็นแก๊สที่มีอยู่ทั่วไป โดยปกติไม่มีสี กลิ่น หรือรส แต่ละโมเลกุลมี 2 อะตอม ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบของบรรยากาศ ของโลกถึง 78 เปอร์เซ็นต์ และเป็นส่วนประกอบของเนื้อเยื่อในสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ไนโตรเจนยังเป็นส่วนประกอบในสารประกอบที่สำคัญหลายชนิด เช่น กรดอะมิโน แอมโมเนีย กรดไนตริก และสารจำพวกไซยาไนด์ สูตรเคมี
สูตรเคมี () เป็นวิธีรวบรัดที่ใช้แสดงข้อมูลเกี่ยวกับอะตอมที่อยู่ในสารประกอบเคมีนั้นๆ สูตรเคมีจะแสดงเอกลักษณ์ของธาตุเคมีต่างๆ โดยใช้สัญลักษณ์ธาตุ และจำนวนอะตอมของธาตุนั้นๆที่มีอยู่ในหนึ่งโมเลกุลของสารประกอบ จำนวนอะตอมถ้ามีมากกว่าหนึ่งจะแสดงเป็นตัวห้อย (subscript) คือส่วนล่างของบรรทัด
ที่อยู่ด้านหลังสัญลักษณ์ธาตุ สำหรับสารประกอบที่ไม่เป็นโมเลกุล ตัวห้อยจะแสดงเป็นอัตราส่วนของธาตุในสูตรเอมพิริคัล (empirical formula) สูตรเคมีที่ใช้สำหรับสารประกอบที่เป็นกลุ่มซีรีส์ซึ่งมีความแตกต่างกันที่ค่าคงที่ค่าหนึ่ง เราเรียกว่า สูตรทั่วไป และกลุ่มซีรี่เราเรียกว่า โฮโมโลกัส ซีรีส์ (homologous series) และสมาชิกในกลุ่มเราเรียกว่า โฮโมลอกส์ (homologs) ต้องมี2โมเลกุล เวเลนซ์
ความสามารถในการรวมตัวหรือสัมพรรคภาพ (affinity) ของอะตอมสามารถพิจารณาได้จากจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่รวมตัวกับธาตุนั้นๆ ตัวอย่าง มีเทน (CH) อะตอมคาร์บอนมีเวเลนซ์เท่ากับ 4 แอมโมเนีย (NH) อะตอมไนโตรเจนมีเวเลนซ์เท่ากับ 3 น้ำ (HO) อะตอมออกซิเจนมีเวเลนซ์เท่ากับ 2 และในไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) อะตอมคลอรีนจะมีเวเลนซ์เท่ากับ 1 ในขณะที่ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ (PCl) อะตอมฟอสฟอรัสมีเวเลนซ์เท่ากับ 5 เป็นต้น แผนภาพเวเลนซ์ (valence diagram) เป็นการแสดงการเชื่อมต่ออะตอมต่างๆโดยใช้เส้นเชื่อมระหว่าง 2 อะตอม (บางครั้งเรียกว่า "พันธะ") ตัวอย่างเวเลนซ์ของอะตอมต่างๆแสดงดังตาราง สูตร
ในทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ สูตร หมายถึง แนวทางสั้นๆ ที่ใช้อธิบายความรู้ด้วยสัญลักษณ์ (เช่นสูตรคณิตศาสตร์หรือสูตรเคมี) หรือความสัมพันธ์ทั่วไปในเรื่องปริมาณ หนึ่งในสูตรต่างๆ ที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ สูตรของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ที่ว่า formula_1 เป็นต้น พลศาสตร์ของไหล
จากกฎข้อที่หนึ่ง สำหรับระบบปิดที่มีสาร n โมล
โดยที่ U , S และ V คือ ค่าพลังงานภายใน เอนโทรปี และปริมาตรซึ่งเป็น intensive property (มีหน่วยต่อโมล)
จะเห็นได้ว่าสมการนี้เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ และสมบัติเหล่านี้มีค่าขึ้นอยู่กับสภาวะเพียงเท่านั้น โดยไม่ขึ้นอยู่กับเส้นทางของกระบวนการ ดั้งนั้น ถึงแม้ว่าสมการนี้จะพัฒนามาจากกระบวนการที่ผันกลับได้ แต่เราสามารถใช้สมการนี้กับกระบวนการใดๆก็ได้ตราบเท่าที่ระบบเป็นระบบปิดซึ่งมีมวลสารคงที่ 
พลังงานกิบส์ (Gibbs energy)
เมื่อดิฟเฟอเรนชิเอทสมการข้างต้นจะได้
หากแทน d(nU)ด้วยค่าสมการที่ 1 จะได้
ในทำนองเดียวกันถ้ากำจัด d(nU) ออกจากสมการที่ 2 (ภายหลังจากที่คูณด้วย n แล้วทำการดิฟเฟอเรทชิเอท)โดยใช้สมการที่ 1 จะได้
และในลักษณะเช่นเดียวกันนี้ หากทำการดิฟเฟอเรนชิเอทสมการที่ 3 ที่คูณด้วย n ตลอดทั้งสมการ แล้วกำจัดพจน์ d(nU) ออกโดยใช้ค่าจากสมการที่ 4 ข้างต้น จะได้
การดิฟเฟอเรนชิเอทฟังก์ชัน F=F(x,y) ดังนี้
ดังนั้นหากเราเทียบรูปสมการที่ 7-10 กับสมการที่ 11 จะสามารถเขียนความสัมพันธ์ในลักษณะเดียวกันกับสมการที่ 12 สำหรับสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ต่างๆได้ดังนี้  สสาร
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากก๊าซ กลายเป็นของเหลว โดยมักเกิดเมื่อก๊าซนั้นๆ สูญเสียความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ ไอน้ำ เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำ
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของเหลว กลายเป็นของแข็ง โดยมักเกิดเมื่อของเหลวนั้นๆ สูญเสียความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ น้ำ เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำแข็ง โดยของแข็งนั้น สามารถเปลี่ยนสถานะกลับเป็นของเหลวได้ โดยการได้รับพลังงานหรือความร้อน
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของเหลว กลายเป็นของแข็ง โดยมักเกิดเมื่อของเหลวนั้นๆ สูญเสียความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ น้ำ เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำแข็ง แต่โดยทั่วไปแล้ว ตกผลึกนั้นนิยมใช้ กับการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทางทางเคมี เสียมากกว่า เพราะโดยทั่วไปใช้กับสารประกอบหรือวัตถุ ที่ไม่สามารถหลอมเหลว หรือ ละลาย กลับเป็นของเหลวได้อีก
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของแข็ง กลายเป็นของเหลว โดยมักเกิดเมื่อของแข็งนั้นๆ ได้รับความร้อนหรือพลังงาน ได้แก่ น้ำแข็ง เปลี่ยนแปลงสถานะเป็น น้ำ ไฮโดรเจนโบรไมด์
ไฮโดรเจนโบรไมด์ () มีสูตรเคมีว่า HBr เป็นสารประกอบอนินทรีย์ชนิดหนึ่ง ซึ่งโมเลกุลประกอบขึ้นจากธาตุสองตัว ได้แก่ ไฮโดรเจน และโบรมีน ไฮโดรเจนโบรไมด์มีสถานะเป็นแก๊สที่ภาวะมาตรฐาน และเมื่อนำไปผสมน้ำจะได้เป็นกรดไฮโดรโบรมิก ในทางกลับกันเราสามารถสกัดเอาไฮโดรเจนโบรไมด์ออกจากสารละลายดังกล่าวได้ โดยการเติมตัวดูดความชื้น (dehydration agent) เพื่อไล่น้ำออก แต่ไม่สามารถแยกได้โดยการกลั่น ถือได้ว่าไฮโดรเจนโบรไมด์และกรดไฮโดรโบมิกมีความสัมพันธ์กัน แต่ไม่ใช่สารชนิดเดียวกัน ซึ่งในบางครั้งนักเคมีอาจใช้สูตร "HBr" แทนกรดไฮโดรโบมิก พร้อมทั้งเป็นที่เข้าใจกันในหมู่นักเคมีส่วนใหญ่ แต่อาจทำให้บุคคลทั่วไปเกิดความเข้าใจผิดหรือสับสนระหว่างสารสองชนิดนี้ได้ แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ () เป็นสารประกอบอนินทรีย์ซึ่งมีสูตรเคมี Mg(OH)
และมีอยู่ตามธรรมชาติโดยเป็นแร่บรูไซต์ (brucite)
เป็นของแข็งสีขาวละลายน้ำได้น้อย ()
เป็นองค์ประกอบสามัญของยาลดกรด เช่น มิลก์ออฟแมกนีเซีย (milk of magnesia) พร้อมทั้งยาระบาย สารประกอบของก๊าซมีตระกูล
สารประกอบนี้สามารถเตรียมได้โดยการอัดก๊าซมีตระกูลในน้ำ ซึ่งเชื่อกันว่าโมเลกุลของน้ำซึ่งมีสภาพขั้วแรงจะเหนี่ยวนำให้เกิดสภาพขั้วอย่างอ่อนภายในอะตอมของก๊าซมีตระกูล ส่งผลให้เกิดแรงไดโพลซึ่งกันและกัน อะตอมที่หนักกว่าจะถูกเหนี่ยวนำได้ง่ายกว่าอะตอมก๊าซมีตระกูลประเภทธาตุเบา ดังนั้น Xe·6HO จึงเป็นสารประกอบไฮเดรตที่มีเสถียรภาพสูงสุด แต่ทว่าในช่วงสองสามปีที่ผ่านมานั้นได้มีการถกเถียงกันเกี่ยวกับการมีอยู่จริงของสารประกอบเหล่านี้ ธาตุ
เมื่อธาตุแตกต่างกันสองธาตุรวมตัวกันทางเคมี โดยมีอะตอมยึดเข้าด้วยกันด้วยพันธะเคมี ผลที่ได้เรียกว่า สารประกอบเคมี สองในสามของธาตุเคมีที่พบได้บนโลกพบเฉพาะในรูปของสารประกอบ และในหลายกรณี หนึ่งในสามที่เหลือนั้นก็มักพบเป็นสารประกอบเป็นส่วนใหญ่ สารประกอบเคมีอาจประกอบด้วยธาตุที่รวมเข้าด้วยกันในสัดส่วนจำนวนเต็มแน่นอน ดังเช่น น้ำ เกลือแกง และแร่ อย่างควอตซ์ แคลไซต์ และแร่โลหะบางชนิด อย่างไรก็ดี พันธะเคมีของธาตุหลายประเภทส่งผลให้เกิดเป็นของแข็งผลึกและอัลลอยโลหะ ซึ่งไม่มีสูตรเคมีแน่นอน สสารของแข็งส่วนใหญ่บนโลกเป็นประเภทหลังนี้ คือ อะตอมก่อเป็นสสารของเปลือกโลก แมนเทิล และแก่นโลกชั้นในก่อสารประกอบเคมีที่มีองค์ประกอบหลากหลาย แต่ไม่มีสูตรเอมพิริคัลแน่ชัด กลศาสตร์ของไหล
ในของไหลนั้นประกอบไปด้วยโมเลกุลที่เคลื่อนที่ชนกันไปชนกันมาและชนกับโมเลกุลอื่นและของแข็ง แต่ทว่าข้อสมมติความต่อเนื่องพิจารณาของไหลว่ามีความต่อเนื่อง ดังนั้นคุณสมบัติของของไหลเช่น ความหนาแน่น ความดัน อุณหภูมิ และความเร็วจะถูกพิจารณาเป็นจุดที่เล็กมาก ๆ เรียกว่า อีลาเมนท์อ้างอิงตามปริมาตร (Reference Element of Volume, REV) ซึ่งแบ่งตามระยะห่างเชิงเรขาคณิตของโมเลกุลของของไหลที่อยู่ใกล้เคียงกัน คุณสมบัติเหล่านี้ถูกสมมติให้มีลักษณะที่ต่อเนื่องอย่างมากจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งและถูกหาค่าเฉลี่ยใน REV ข้อเท็จจริงที่ว่าของไหลนั้นประกอบไปด้วยลักษณะที่ไม่ต่อเนื่องนั้นถูกละไว้ สูตร
ในทางวิทยาศาสตร์ สูตรโดยส่วนมากเกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ โดยเฉพาะกลศาสตร์ และมีสูตรทางเคมีที่เขียนแสดงธาตุต่างๆในสารใดๆ
5 น้ำกร่อย
น้ำกร่อย (English: brackish water) คือน้ำทะเล (น้ำเค็ม) ผสมกับน้ำจืด สามารถพบได้ตามตามปากอ่าวแม่น้ำออกทะเล เช่น สมุทรปราการ (แม่น้ำเจ้าพระยาออกทะเล) บริเวณสมุทรสาคร (แม่น้ำท่าจีนออกทะเล) สมุทรสงคราม (แม่น้ำแม่กลองออกทะเล) โดยทั่วไปแล้ว น้ำกร่อยหรือน้ำทะเลในสภาพปกติมีสภาพเป็นด่างอ่อน ๆ pH ราว 7.3 ไปจนถึง 8.5 เหตุที่น้ำทะเลมีสภาพเป็นด่างอ่อน ๆ เป็นเพราะในน้ำทะเลมีแร่ธาตุหลายชนิด ที่ทำให้น้ำเป็นด่างอ่อน น้ำ
น้ำในด้านของโมเลกุล วารีบำบัด วัฏจักรน้ำ อุทกภาค สารละลายในน้ำ
สารละลายในน้ำที่สามารถนำไฟฟ้าได้จะต้องมีอิเล็กโทรไลต์อย่างเข้มอย่างเพียงพอ คือสสารนั้นสามารถแตกตัวเป็นไอออนได้ในน้ำอย่างสมบูรณ์ น้ำซึ่งเป็นโมเลกุลมีขั้วก็จะมาอยู่ล้อมรอบ ส่วนอิเล็กโทรไลต์อย่างอ่อนที่แตกตัวในน้ำได้ไม่ดี ก็จะทำให้สารละลายนั้นนำไฟฟ้าได้ไม่ดีตามไปด้วย สำหรับสสารที่ไม่ได้เป็นอิเล็กโทรไลต์แต่สามารถละลายในน้ำได้ เนื่องจากสสารนั้นไม่แตกตัวเป็นไอออนในน้ำ ยังรักษารูปร่างของโมเลกุลเอาไว้ อาทิ น้ำตาล ยูเรีย กลีเซอรอล และเมทิลซัลโฟนิลมีเทน (MSM) เป็นต้น สารละลายในน้ำ
สารที่ละลายในน้ำ หรือ เอเควียส ()​ คือสารละลายที่มีตัวทำละลายเป็นน้ำ มักจะแสดงไว้ในสมการเคมีโดยใส่ "(aq)" ต่อท้ายสสารนั้น ซึ่ง aq ย่อมาจาก aqueous หมายถึงความเกี่ยวข้องหรือการละลายในน้ำ น้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีชนิดหนึ่งทั้งในธรรมชาติและในการทดลองทางเคมี กรดคาร์บอนิก
กรดคาร์บอนิก () เป็นกรดชนิดหนึ่งที่มีอะตอมของคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ มีสูตรโมเลกุล HCO กรดคาร์บอนิกยังใช้เป็นคำเรียกสารละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำ ซึ่งมี HCO อยู่เล็กน้อย เราเรียกเกลือของกรดคาร์บอนิกว่า ไบคาร์บอเนต (หรือ ไฮโดรเจนคาร์บอเนต) และ คาร์บอเนต น้ำปูนใส
น้ำปูนใส เป็นชื่อสามัญของสารละลายเจือจางของแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)) น้ำปูนใสบริสุทธิ์จะใสไม่มีสี มีกลิ่นดินเล็กน้อยและมีรสขมแบบด่าง ชื่อภาษาอังกฤษคือ limewater ซึ่งมาจากไลม์ อนินทรีย์วัตถุของแคลเซียมที่มีคาร์บอเนต ออกไซด์และไฮดรอกไซด์เป็นหลัก และไม่เกี่ยวข้องกับ lime ที่หมายถึงมะนาว น้ำเสีย
ไม่มีความสัมพันธ์ทั่วไประหว่าง BOD 5 วัน กับ BOD ยิ่งยวด ในทำนองเดียวกันไม่มีความสัมพันธ์ทั่วไประหว่างค่า BOD และ COD มันเป็นไปได้ที่จะพัฒนาความสัมพันธ์ดังกล่าวสำหรับการปนเปื้อนของเสียที่เฉพาะเจาะจงในน้ำเสียเฉพาะเจาะจง แต่ความสัมพันธ์ดังกล่าวไม่สามารถนำไปใช้กับสารปนเปื้อนอื่นๆ ของน้ำเสียอื่นๆ นี้เป็นเพราะองค์ประกอบของน้ำเสียใด ๆ ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นน้ำเสียอย่างหนึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของน้ำตาลธรรมดาที่ถูกปล่อยออกมาจากโรงงานทำลูกกวาดที่น่าจะมีองค์ประกอบอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีเช่นนี้ BOD 5 วัน และ BOD ยิ่งยวดจะใกล้เคียงกันมาก เนื่องจากน่าจะมีสารอินทรีย์เหลือน้อยมากหลังจาก 5 วัน อย่างไรก็ตามน้ำทิ้งสุดท้ายจากระบบบำบัดน้ำเสียที่ทำงานให้บริการพื้นที่อุตสาหกรรมขนาดใหญ่อาจจะถูกระบายทิ้งไปง่ายๆ ถ้า BOD ยิ่งยวดสูงกว่า BOD 5 วันมากๆ เพราะวัสดุที่สามารถย่อยสลายได้ง่ายเท่านั้นที่อาจจะถูกทำลายในขบวนการกำจัดของเสีย แต่โมเลกุลสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายยากจะถูกระบายออกไป แก้ว
แก้วโดยทั่วไปนั้นทำจาก ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2-silicon dioxide) ซึ่งอาจอยู่ในรูปของสารประกอบทางเคมีใน แร่ควอตซ์ (quartz) หรือในรูป polycrystalline ของทราย ซิลิกาบริสุทธิ์ มีจุดหลอมเหลวที่ 2000 °C (3632 °F) เพื่อความสะดวกในกระบวนการผลิต จะมีการผสมสาร 2 ชนิดลงไปด้วย ชนิดแรกคือ โซดาแอช (Soda Ash) ซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือ โซเดียมคาร์บอเนต (sodium carbonate-NaCO) หรือสารประกอบโปตัสเซียม เช่น โปตัสเซียมคาร์บอเนต เพื่อช่วยให้อุณหภูมิในการหลอมเหลวนั้นต่ำลงอยู่ที่ประมาณ 1000~1500 °C แต่อย่างไรก็ตามสารนี้จะส่งผลข้างเคียงทำให้แก้วนั้นละลายน้ำได้ จึงต้องมีการเติมสารอีกชนิด คือ หินปูน ซึ่งมีองค์ประกอบหลักคือ แคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate-CaCO) (เมื่ออยู่ในเนื้อแก้ว จะกลายเป็นแคลเซียมออกไซด์ ;calcium oxide-CaO) เพื่อทำให้แก้วนั้นไม่ละลายน้ำ อุณหพลศาสตร์
จากการพิจารณาพลังงานเสรีของน้ำพบว่ามีค่าน้อยกว่าของไฮโดรเจนและออกซิเจน ดังนั้นปฏิกิริยานี้ควรจะเกิดขึ้นได้ แต่จากการทดลองที่อุณหภูมิปกติพบว่าไม่เกิดปฏิกิริยา ในความเป็นจริงปฏิกิริยาดังกล่าวเกิดช้ามาก จนสังเกตไม่ได้ ถ้าเราใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาลงไปก็จะได้น้ำตามสมการ สสาร
สสารมี๓สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว แก๊ส
คือ สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ชิดกัน มีช่องว่างระหว่างอนุภาคน้อย อนุภาค ของสสารจึงเคลื่อนไหวได้ยาก ดังนั้นสสารจึงมีรูปร่างคงที่เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ยาก สสารที่มีสถานะเป็นของแข็ง เช่น หิน นั้าแข็ง 
คือ สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ห่างกันมากกว่าของแข็ง จึงอยู่กันอย่างหลวมๆ อนุภาคของสสารจึงเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้น ดังนั้นสสารจึงมีรูปร่างไม่แน่นอน เปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ สสารที่มีสถานะเป็นของเหลว เช่น น้ำ ฝน เป็นต้น ข่าวลวงเรื่องไดไฮโดรเจนมอนอกไซด์
ชื่อทางเคมีอื่น ๆ ที่ถูกใช้เป็นข่าวลวงเช่น กรดไฮดรอกซิล (hydroxyl acid) และ ไฮโดรเจนออกไซด์ (hydrogen oxide) ก็หมายถึงน้ำเช่นกัน น้ำ (โมเลกุล)
น้ำถูกพบแล้วว่ามีอยู่ใน อินเตอร์สเทลลาร์ คลาวด์ (interstellar cloud) ใน กาแลกซี ของเรา ใน ทางช้างเผือก (Milky Way)เป็นที่เชื่อกันด้วยว่าน้ำมีอยู่มากมายใน กาแลกซี อื่นๆ ด้วย เพราะว่าส่วนประกอบของมันเป็น ไฮโดรเจน และ ออกซิเจน, 
ซึ่งเป็นธาตุที่มีอยู่มากมายใน จักรวาล. กรดยูริก
ตัวเลขในตารางบ่งมวลน้ำที่จำเป็นเพื่อละลายมวลสารดังที่กำหนด ตัวเลขยิ่งต่ำเท่าไร ก็แสดงว่ายิ่งละลายได้มากขึ้นเท่านั้น[10][11][12] คาร์โบไฮเดรต
คาร์โบไฮเดรต () เป็นสารชีวโมเลกุลที่สำคัญที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด คำว่าคาร์โบไฮเดรตมีรากศัพท์มาจากคำว่า คาร์บอน (carbon) และคำว่าไฮเดรต (hydrate) อิ่มตัวไปด้วยน้ำ ซึ่งรวมกันก็หมายถึงคาร์บอนที่อิมตัวไปด้วยน้ำ เนื่องจากสูตรเคมีอย่างง่ายก็คือ (C•HO) n ซึ่ง n≥3 โดยคาร์โบไฮเดรตจัดเป็นสารประกอบแอลดีไฮด์ (aldehyde) หรือคีโทน (ketone) ที่มีหมู่ไฮดรอกซิล (hydroxyl group, -OH) เกาะอยู่เป็นจำนวนมาก จึงเรียกว่า สารประกอบโพลีไฮดรอกซีแอลดีไฮด์ (polyhydroxyaldehyde) หรือ โพลีไฮดรอกซีคีโทน (polyhydroxyketone) ซึ่งการที่มีหมู่ไฮดรอกซิลในโมเลกุลนั้น ทำให้เกิดการวางตัวกัน และยังสามารถทำปฏิกิริยาหรือสร้างพันธะกับสารอื่นๆได้ ดังนั้น คาร์โบไฮเดรตจึงมีความหลากหลายทั้งในด้านของโครงสร้างทางเคมี และบทบาททางชีวภาพอีกด้วย หน่วยที่เล็กทีสุดของคาร์โบไฮเดรตก็คือน้ำตาลโมเลกุลเดี่ยวหรือโมโนแซคคาร์ไรด์ ทฤษฎีกรด–เบส
สเวนเต อาร์รีเนียส (Svante Arrhenius) นักเคมีชาวสวีเดนได้ให้คำจำกัดความของกรดและเบสขึ้น ในปี พ.ศ. 2427 โดยเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (H) หรือ ไฮโดรเนียมไอออน (HO) และไฮดรอกไซด์ไอออน (OH) เมื่อสารนั้นๆละลายน้ำ โดยระบุว่า "กรด หมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวทำให้ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนหรือไฮโดรเนียมไอออนเพิ่มขึ้น" และ "เบส หมายถึง สารที่ละลายน้ำแล้วแตกตัวทำให้ความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนเพิ่มขึ้น"  น้ำ
หมวดหมู่:สารประกอบออกซิเจน หมวดหมู่:เครื่องดื่ม หมวดหมู่:อุทกวิทยา หมวดหมู่:วัสดุ หมวดหมู่:ทรัพยากรธรรมชาติ หมวดหมู่:โภชนาการ หมวดหมู่:สารประกอบไฮโดรเจน หมวดหมู่:ออกไซด์ ไฮดรอกไซด์
ไฮดรอกไซด์ไอออน เป็นไอออนประจุลบอะตอมคู่ มีสูตรเคมีเป็น OH ประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนและไฮโดรเจนยึดเข้าด้วยกันโดยพันธะโควาเลนต์ และมีประจุไฟฟ้าลบ เป็นองค์ประกอบตามธรรมชาติของน้ำ มีสมบัติเป็นเบสต่อกรด หรือเป็นลิแกนด์ต่อโลหะ โดยเสียอิเล็กตรอนหนึ่งถึงสามคู่ให้แก่โลหะศูนย์กลาง ไฮดรอกไซด์ไอออนสามารเกิดเป็นสารประกอบไฮดรอกไซด์กับธาตุหมู่ 1 และหมู่ 2 ได้เป็นสารประกอบของแข็ง ไฮดรอกไซด์เหล่านี้จะแตกตัวในสารละลายในน้ำ และได้เป็นไฮดรอกไซด์ไอออน โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นเคมีโภคภัณฑ์ที่มีการบริโภคนับหลายล้านตันต่อปี กลุ่มไฮดรอกไซด์เมื่อร่วมเข้ากับธาตุกลางที่มีอิเล็กโตรเนกาทิวิตีสูงอาจทำให้ตัวมันเองแตกตัว ได้เป็นไฮดรอกไซด์ไอออน ทำให้เกิดเป็นสารต้นแบบของกรด ไฮโดรมิเตอร์
​แบบที่​ใช้​วัดของเหลวที่มี​ความ​หนา​แน่นมากกว่าน้ำ​ ​เช่น​ ​น้ำ​เชื่อม​ ​โดย​เทียบมาตรฐานที่อุณหภูมิ​ 15 o C ​ระดับ​ใน​น้ำ​บริสุทธิ์​ไฮโดรมิ​เตอร์​จะ​ลอยตัด​กับ​ผิวหน้าของน้ำ​ที่​เลข​ 0 ​ซึ่ง​เป็น​ระดับบนสุดของสเกล​ ​และ​เมื่อ​อยู่​ใน​สารละลายที่มี​เกลือ​ (common salt) 15 ​ส่วน​ต่อน้ำ​หนักของน้ำ​ ​ไฮโดรมิ​เตอร์​จะ​ลอย​อยู่​ใน​จุดหนึ่ง​ ​จุดนี้​จะ​เป็น​ขีดแบ่งช่วงของไฮโดรมิ​เตอร์​ทั้ง​หมด​ 15 ​ช่วง​ ​ระหว่างแต่ละช่วง​จะ​เป็น​ถูกแบ่ง​เป็น​ช่วงย่อยอีก​ 0-15 ​จุด
แบบที่​ใช้​วัดของเหลวที่มี​ความ​หนา​แน่นน้อยกว่าน้ำ​ ​เช่น​ ​แอลกอฮอล์​ ​ที่​ 15 o C ​ระดับที่​ไฮโดรมิ​เตอร์ลอยตัด​กับ​ผิวน้ำ​จะ​อยู่​ที่​ 0 ​ซึ่ง​เป็น​ระดับล่างสุดของสเกล​ ​และ​เมื่อ​อยู่​ใน​สารละลายเกลือ​ 10 ​ส่วน​ใน​น้ำ​ 90 ​ส่วน​ต่อน้ำ​หนัก​ ​ระดับการจม​จะ​อยู่​ที่ขีด​ 10 ​ของไฮโดรมิ​เตอร์​ ​สเกลชนิดนี้​จึง​มีขีดพักแบ่ง​เป็น​ 1-10 ​ห่าง​กัน​ระหว่างขีด​ 0-10 ​หน่วยของสเกล​เสกลบนไฮโดรมิ​เตอร์ชนิดนี้​ มีหน่วย​เป็น​ Brix ซึ่งหมายถึง ​เปอร์​เซ็นต์ของของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด (total soluble solid) ต่อน้ำ​หนักของสารละลาย​ โดย​เทียบมาตรฐานที่​ 20 o C ​ไฮโดวัดตามใช้​กัน​มาก​ใน​อุตสาหกรรมน้ำ​ตาล​ ​องศาบนสเกล​จะ​เท่า​กับ​เปอร์​เซ็นต์ของน้ำ​ตาลต่อน้ำ​หนัก​ ( ​ปริมาณของน้ำ​ตาลต่อน้ำ​หนัก​ 100 ​กรัมของของเหลว​ )​สเกล​ Brix ​นี้​ใช้​ใน​บอกปริมาณน้ำ​ตาลที่มี​อยู่​ใน​ไวน์​และ​ใช้​บอกปริมาณน้ำ​ตาลที่มี​อยู่​ใน​น้ำ​ผลไม้​ ​น้ำ​ตาล​ใน​น้ำ​ผลไม้​แค่​ 2o Brix ​จะ​เปลี่ยน​เป็น​แอลกอฮอล์​ได้​ถึง​ 1% ​ต่อปริมาตรของไวน์​ ​Balling scale hydrometer 
ไฮโดรมิ​เตอรชนิดนี้​ใช้​​มาก​ใน​อุตสาหกรรมเบียร์​ใน​การวัดเปอร์​เซ็นต์​เฉลี่ยของ​ wort ( ​ของเหลวที่​ได้​จาก​การหมักข้าวบา​เลย์รวม​กับ​น้ำ​ ​และ​จะ​เติมฮอบ​และ​ยีสต์ลงไปเพื่อทำ​เบียร์​ ) ​โดย​น้ำ​หนักของแข็ง​หรือ​น้ำ​ตาลที่ละลาย​อยู่​ใน​เบียร์​หรือ​สุราต่างๆ​ ​ไฮโดรมิ​เตอร์นี้​เทียบมาตรฐานที่​ 14 o Raumur (17.5 o C) ​โดย​ทั่ว​ไป​แล้ว​ไฮโดรมิ​เตอร์นี้​ใช้​สำ​หรับวัดเปอร์​เซ็นต์ต่อน้ำ​หนักของน้ำ​ตาล​เป็น​ตัวเลขที่​ใช้​จะ​เป็น​แบบเดียว​กับ​สเกลของ​ Brix ​แต่​ไฮโดรมิ​เตอร์ชนิดนี้​ใช้​กับ​สุรา​ ​ซึ่ง​ Brix ​สเกลนี้ก็​ใช้​ใน​การหาปริมาณน้ำ​ตาล​ใน​เหล้าองุ่น​ได้​ด้วย​ ไฮดรอกซิล
คำว่า หมู่ไฮดรอกซิล(hydroxyl group) ใช้ในการกล่าวถึงหมู่ฟังก์ชัน -OH ในสารประกอบอินทรีย์ (organic compounds) สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซิลเราจะเรียกว่าสารประเภทแอลกอฮอล์ (สูตรเคมีอย่างง่ายของแอลกอฮอล์คือ CH -OH) น้ำ
น้ำบนโลกเคลื่อนที่ต่อเนื่องตามวัฏจักรของการระเหยเป็นไอและการคายน้ำ (การคายระเหย) การควบแน่น การตกตะกอน และการไหลผ่าน โดยปกติจะไปถึงทะเล การระเหยและการคายน้ำนำมาซึ่งการตกตะกอนลงสู่พื้นดิน ฝนกรด
เมื่อฝนกรดตกลงมาและถูกดูดซึมลงสู่แหล่งน้ำต่าง ๆ จะทำให้ น้ำบริสุทธิ์ในธรรมชาติทั่วไป มักจะเป็นกรดอ่อน ๆ หรือเบสอ่อน ๆ โดยค่า pH จะอยู่ที่ประมาณ 6 – 8 อย่างไรก็ตามฝนกรดอาจทำให้ค่า pH ในแหล่งน้ำบางแหล่งลดลงต่ำกว่านั้น ก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำนั้น ๆ รวมไปถึงความสามารถในการละลายออกซิเจนในน้ำที่ลดน้อยลง เมื่อน้ำไม่สามารถละลายออกซิเจนไว้ได้ สิ่งมีชีวิตใต้น้ำก็ไม่สามารถหายใจได้ตามปกติจึงต้องล้มตายไป ก่อให้เกิดผลกระทบโดยตรงกับระบบนิเวศ โดยสิ่งมีชีวิตทั่วไปจะเริ่มล้มตายเมื่อค่า pH เริ่มลดลงต่ำกว่า 6.0 ไข่ปลาจะไม่สามารถฟักออกเป็นตัวได้เมื่อค่า pH ลดลงถึง 5.0 และเมื่อใดก็ตามที่ค่า pH ของน้ำลดลงต่ำกว่า 4.5 แหล่งน้ำนั้นจะไม่สามารถค้ำจุนสิ่งมีชีวิตใด ๆ ได้อีก เบส (เคมี)
เมื่อละลายในน้ำ เบส โซเดียมไฮดรอกไซด์จะแตกตัวเป็น ไฮดรอกไซด์ และ โซเดียมไอออน:
และคล้ายกัน ในน้ำ ไฮโดรเจนคลอไรด์ จะแตกตัวเป็น ไฮโดรเนียม และ คลอไรด์ไอออน:
เมื่อนำสารละลายทั้งสองมาผสมกัน HO และ OH ไอออน จะรวมกันเกิดเป็นโมเลกุลของน้ำ:
ถ้าจำนวนของ NaOH และ HCl ละลายเท่ากัน (วัดเป็นโมลไม่ใช่กรัม) ด่างและกรดจะทำปฏิกิริยากันพอดีแล้วเกิดเป็น NaCl (เกลือแกง) ละลายอยู่ในสารละลายนั้น สารละลาย
ในทางเคมี สารละลาย () คือสารผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งมีสสารหนึ่งชนิดหรือมากกว่าเป็นตัวละลาย ละลายอยู่ในสารอีกชนิดหนึ่งซึ่งเป็นตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่น ไม่เพียงแต่ของแข็งที่สามารถละลายในของเหลว เหมือนเกลือหรือน้ำตาลที่ละลายในน้ำ (หรือแม้แต่ทองคำที่ละลายในปรอทแล้วเกิดเป็นอะมัลกัม (amalgam)) แต่ก๊าซก็สามารถละลายในของเหลวได้ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์หรือออกซิเจนสามารถละลายในน้ำได้แต่โดยทั่วไปสารที่มีปริมาณมากกว่าจะถูกกำหนดให้เป็นตัวทำละลาย น้ำแร่
น้ำแร่ () คือน้ำชนิดหนึ่งที่มีแร่ธาตุผสมในอัตราสูงกว่าน้ำปกติ ได้จากแหล่งน้ำธรรมชาติ เป็นน้ำที่ผู้คนนำมาใช้ดื่มและอาบ โดยที่ผู้คนเชื่อว่าการดื่มน้ำแร่นั้นจะช่วยบำรุงสุขภาพ ซึ่งปัจจุบันได้มีผู้ผลิตน้ำดื่มหลายรายที่นำน้ำแร่ธรรมชาติมาบรรจุขวดเป็นสินค้าขาย และการอาบน้ำแร่นั้นเชื่อว่าเป็นการช่วยในการบำรุงผิวพรรณ นอกจากนี้ ยังมีผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีน้ำแร่เป็นส่วนประกอบ เช่น สเปรย์น้ำแร่ใช้ฉีดที่ผิวหน้า ซึ่งว่ากันว่ามีสรรพคุณในการทำให้หน้าสดชื่นและผ่อนคลายความตึงเครียด สารเคมี
สารเคมีบ่อยครั้งถูกเรียกเป็น 'สารบริสุทธิ์' เพื่อแยกตัวมันออกจากสารผสม ตัวอย่างทั่วไปของสารเคมี เช่น น้ำบริสุทธิ์ น้ำมีคุณสมบัติและสัดส่วนของไฮโดรเจนและออกซิเจนเหมือนกัน ไม่ว่าจะนำมาจากแม่น้ำหรือทำขึ้นในห้องปฏิบัติการ  ไฮดรอกไซด์
ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับ 10 ที่อุณหภูมิ 25 °C ดังนั้น ความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนในน้ำบริสุทธิ์จึงอยู่ใกล้เคียงกับ 10 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร (mol dm) เพื่อที่จะให้เป็นไปตามข้อจำกัดประจุเท่ากัน ค่า pH ของสารละลายเท่ากับลอการิทึมร่วมเกี่ยวทศนิยมของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน pH ของน้ำบริสุทธิ์มีค่าใกล้เคียงกับ 7 ที่อุณหภูมิห้อง ความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนสามารถแสดงให้อยู่ในรูป pOH ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับ 14 − pH ดังนั้น ค่า pOH ของน้ำบริสุทธิ์จึงมีค่าใกล้เคียงกับ 7 เช่นกัน การเพิ่มเบสลงไปในน้ำจะเป็นการลดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนและเพิ่มความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ (กล่าวคือ เพิ่มค่า pH และลดค่า pOH) ถึงแม้ว่าในเบสที่เติมลงไปนั้นจะไม่มีไฮดรอกไซด์เป็นส่วนประกอบอยู่เลยก็ตาม ยกตัวอย่างเช่น สารประกอบแอมโมเนียมีค่า pH มากกว่า 7 เนื่องจากปฏิกิริยา NH + H NH ซึ่งส่งผลทำให้ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนลดลง และความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออนเพิ่มขึ้น pOH สามารถถูกรักษาไว้ที่ใกล้เคียงกับค่าคงด้วยสารละลายบัฟเฟอร์หลายชนิด ไนเตรต
ไนเตรต ในทางอนินทรีย์เคมีเป็นเกลือของกรดไนตริก ไนเตรตไอออน เป็น พอลิอะตอมิกไอออน (polyatomic ion) ซึ่งมีสูตรเอมไพริกัล ดังนี้ NO และมีน้ำหนักโมเลกุลเท่ากับ 62.01 ดัลตัน (daltons) มันเป็นด่างร่วม (conjugate) ของกรดไนตริก ไนเตรตไอออนมีโครงสร้างเป็นสามเหลี่ยมแบนราบ (trigonal planar-โดยแต่ละออร์บิทัลทำมุมกัน 120 องศา) และสามารถแทนด้วยลูกผสม (hybrid) ดังรูปข้างล่างนี้ กฎบัตรซาราโกซา
บทสรุปวิสัยทัศน์ใหม่ของน้ำ (English: Preamble. A new comprehensive vision of water) ธาตุหลัก
สัญลักษณ์ของน้ำ เป็น สามเหลี่ยมคว่ำสีฟ้า ซึ่งเป็นสิ่งของน้ำ น้ำเป็นธาตุประจำทิศตะวันตก ทิศแห่งการเพาะปลูกและการผลิต จึงเชื่อมโยงกับฤดูใบไม้ร่วงซึ่งเป็นช่วงที่เกษตรกรชาวยุโรปเก็บเกี่ยวผลิตผลต่างๆ นอกจากนั้นทิศนี้ยังเป็นทิศแห่งเวลาบ่าย และช่วงอายุวัยเจริญพันธุ์ (โดยเฉพาะหญิงตั้งครรภ์) ด้วย น้ำมีคุณสมบัติชื้น (เหมือนธาตุลม) และเย็น (เหมือนธาตุดิน) ธาตุน้ำจึงตรงข้ามกับธาตุไฟ พลังแห่งน้ำถูกส่งผ่านสายน้ำและเปลือกหอย น้ำยาล้างจาน
ฟองของน้ำยาล้างจานเป็นสิ่งปิดกั้นบนผิวน้ำ ทำให้ออกซิเจนในอากาศละลายน้ำไม่ได้ และกั้นไม่ให้แสงอาทิตย์ส่องลงไปใต้ผิวน้ำ พืชน้ำก็จะไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้ เมื่อสิ่งมีชีวิตในน้ำขาดออกซิเจนก็จะตายลง และเมื่อสิ่งมีชีวิตตายลงจะส่งผลทำให้น้ำเน่าเสีย นอกจากนั้น สารเคมีบางชนิดในน้ำยาล้างจานอาจเป็นอันตรายกับทั้งพืชน้ำและสัตว์น้ำ และยังอาจทำให้ผิวของเราระคายเคืองบ้างเล็กน้อย น้ำ (โมเลกุล)
ปริมาตรโดยประมาณของน้ำในโลก (ยอดรวมของน้ำที่มีในโลก) คือ 1,360,000,000 กม³ 
(326,000,000 ไมล์³). ซึ่งแจงเป็นรายละเอียดได้ดังนี้:น้ำที่เป็นของเหลวพบได้ใน ตัวของน้ำเอง, (bodies of water) เช่น มหาสมุทร, ทะเล, ทะเลสาบ, แม่น้ำ, ธารน้ำ,คลอง, หรือ สระน้ำ น้ำส่วนใหญ่ในโลกนี้อยู่ในรูปของ น้ำทะเล น้ำที่อยู่ในบรรยากาศโลกจะอยู่ทั้งในรูปไอน้ำและ
น้ำที่เป็นของเหลว น้ำใต้ดินจะอยู่ใน ชั้นของดินและหิน ถึงแม้ปกติน้ำจะมีจุดเดือดที่ 100℃ แต่ที่ใต้ทะเลลึก ซึ่งมีความร้อนและความกดดันสูง จุดเดือดของน้ำอาจอยู่ที่ 400℃ และที่ยอดเขาเอเวอเรส (Mount Everest) จุดเดือดของน้ำอาจอยู่ที่ 70℃ น้ำเหลวนอกโลก
วิธีการหลักที่ใช้ในการยืนยัน คือ การดูดซึมของสเปกโทรโฟโตเมตรี (Absorption spectroscopy) และทางธรณีเคมี (Geochemistry) เทคนิคเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์ว่ามีประสิทธิภาพสำหรับบรรยากาศไอน้ำ และน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามการใช้วิธีการปัจจุบันของ สเปกโทรสโกปีทางดาราศาสตร์ (Astronomical spectroscopy) ซึ่งเป็นเรื่องยากมากที่จะตรวจจับน้ำเหลวบนดาวเคราะห์, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของน้ำใต้ดิน เนื่องจากนี้นักดาราศาสตร์ชีววิทยา และนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ได้ใช้ทฤษฎีเขตอาศัยได้, ทฤษฎีแรงโน้มถ่วง และทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลง, รูปแบบของความแตกต่างของดาวเคราะห์ และเรดิโอมิตรี (Radiometry) เพื่อตรวจสอบศักยภาพของน้ำเหลว น้ำที่สังเกตได้จากภูเขาไฟสามารถให้หลักฐานทางอ้อมที่น่าสนใจมากขึ้น, เป็นคุณสมบัติของแม่น้ำและการปรากฏตัวของสารป้องกันการแข็งตัว เช่น เกลือหรือแอมโมเนีย น้ำอัดลม
ส่วนประกอบของน้ำอัดลม 1.1 น้ำ เป็นส่วนประกอบหลักของน้ำอัดลม เป็นน้ำที่สะอาด อาจจะใช้น้ำประปา แต่ส่วนใหญ่แล้วจะมาจากน้ำบาดาลที่ผ่านการกรองและฆ่าเชื้อโรคด้วยคลอรีน 1.2 สารให้รสหวาน สารให้รสหวาน คือ น้ำตาลทราย นำมาผสมน้ำ แล้วต้มทำเป็นน้ำเชื่อมและกรอง ปัจจุบันมีการใช้สารให้ความหวานตัวอื่น เพิ่มมา เช่น น้ำเชื่อมข้าวโพด (Corn syrup) สารทดแทนความหวานเช่นแอสปาเทม 1.3 สารปรุงแต่ง ที่เรียกกันว่าหัวน้ำเชื้อ ซึ่งจะเป็นส่วนผสมของสารที่ให้กลิ่นและสี กับกรดบางชนิดที่ใช้ในอาหาร เช่น กรดมะนาว หัวน้ำเชื้อจะนำมาผสมในน้ำเชื่อม 1.4 ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยจะนำมาอัดลงในน้ำหวานที่ผสมไว้ 1.5 คาเฟอีน ในบางยี่ห้อ 1.6 วัตถุกันเสีย[2] ประเภทของน้ำอัดลม ถ้าแบ่งน้ำอัดลมตามลักษณะเฉพาะของสีและกลิ่น ที่มีจำหน่ายทั้งแบบบรรจุขวดและแบบกระป๋อง สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทที่ 1 เป็นน้ำอัดลมรสโคล่า น้ำอัดลมประเภทนี้ปรุงแต่งด้วยหัวน้ำเชื้อโคล่าซึ่งมีคาเฟอีนที่สกัดจากส่วนใบของต้นโคคาผสมอยู่ด้วย ปริมาณคาเฟอีนจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับชนิดของน้ำอัดลมที่แตกต่างกันไป สำหรับสีน้ำตาลเข้มที่เป็นที่มาของสีน้ำดำหรือสีโคล่านั้น ส่วนใหญ่แล้วจะมาจากสีผสมอาหารที่เป็นสีน้ำตาลไหม้ ประเภทที่ 2 เป็นน้ำอัดลมที่ไม่ใช่โคล่า ได้แก่ น้ำอัดลมที่ปรุงแต่งกลิ่นรสเลียนแบบน้ำผลไม้เช่น ส้ม มะนาว หรือองุ่น น้ำหวานอัดลมพวกน้ำเขียว น้ำแดง และน้ำอัดลมที่สีเหมือนโคล่าแต่ไม่ใช่คือ รู้ทเบียร์ น้ำอัดลมเหล่านี้ส่วนใหญ่แล้วจะไม่มีคาเฟอีน เนื่องจากไม่ได้ปรุงแต่งด้วยหัวน้ำเชื้อชนิดโคล่า อย่างไรก็ตามอาจมีการเติมคาเฟอีนสกัดเล็กน้อยในส่วนผสม เพื่อให้ได้ฤทธิ์กระตุ้นของคาเฟอีนทำให้รู้สึกสดชื่นกระปรี้กระเปล่าเมื่อดื่มด้วย[3] ข้อดีของน้ำอัดลม หลายคงอาจจะเคยได้ยินถึงข้อเสียของน้ำอัดลมว่าทำให้อ้วนบ้าง ทำให้ฟันผุบ้าง แต่จะรู้หรือไม่ ว่าของที่เขาว่ากันเสียๆ หายๆ อย่างนี้ก็มีประโยชน์เหมือนกัน เมื่อนำมาใช้ในปริมาณที่เหมาะสมและถูกกับโรค 1. ช่วยบรรเทาอาการไอ น้ำอัดลมมีต้นกำเนิดจากการผสมยาแก้ไอที่ผิดสูตร สังเกตได้จากน้ำที่มีสีดำคล้ายยาแก้ไอและมีรสหวานชุ่มคอ เรียกได้ว่าความผิดพลาดครั้งนี้ได้ก่อให้เกิดน้ำมหัศจรรย์ที่ใครหลายๆ คนชอบรสชาติของมันจนกินเข้าไปเกินขนาดและอ้วนในที่สุด แต่ถ้าหากจะใช้ให้ถูกวิธี ยาแก้ไอและน้ำอัดลมมีโครงสร้างที่เคมีที่คล้ายกันมาก แต่ต่างกันตรงที่น้ำอัดลมนั้นมีน้ำตาลและอัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ทำให้เกิดฟองซ่าเข้าไป ดังนั้น ถ้าใครมีอาการไอหรือเจ็บคอ ก็สามารถจิบน้ำอัดลมเข้าไปทีละนิด เพื่อบรรเทาอาการระคายเคืองที่คอได้ แต่ทางที่ดี ถ้ามีเวลาก็ควรแวะไปให้คุณหมอตรวจดูอาการให้แน่ชัดเช่นกัน 2. ช่วยลดไข้ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่อัดอยู่ในน้ำอัดลมนั้น เมื่อรวมตัวกับน้ำจะกลายเป็นกรดคาร์บอนิกที่สามารถกัดกร่อนหินปูนและฟันในปากของเราให้ผุได้ก็จริง แต่ก็เป็นยาลดไข้รสชาติดีในราคาถูกแสนถูกที่ใครๆ ก็เข้าถึงได้เช่นกัน โดยปกติแล้ว ถ้าเรามีไข้ก็สามารถรับประทานยาพาราเซตามอลหรือยาเพนนิซิลินเพื่อลดไข้ได้ แต่ถ้าเป็นเด็กเล็กที่มีอายุต่ำกว่า 6 ปี ควรหลีกเลี่ยงการใช้ยาเพนนิซิน เพราะอาจมีเลือดออกใต้ชั้นผิวหนังและอวัยวะภายในได้ ทั้งนี้การเช็ดตัวเพื่อลดอุณหภูมิ หรือห่มผ้าหนาๆ ให้เหงื่อออกก็เป็นอีกวิธีหนึ่งในการลดไข้ หากใช้ทุกวิธีที่กล่าวมานี้แล้วไข้ยังไม่ลด ก็จำเป็นต้องพึ่งน้ำอัดลมในการลดไข้ เนื่องจากกรดคาร์บอนิกจะแตกตัวออกเป็นน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งปฏิกริยยาเคมีในการแยกสารออกจากันเช่นนี้จะเกิดการดูดความร้อนเข้าไปก่อนจึงจะสลายตัวได้ การดื่มน้ำอัดลมเข้าไปในปริมาณเล็กน้อย จะช่วยทำให้อุณหภูมิภายในลดลง นอกจากนี้การนำกระป๋องน้ำอัดลมแช่เย็นมาประคบที่หน้าผาก ก็เป็นอีกวิธีในการลดความร้อนจากไข้ได้เช่นกัน แต่ถ้าหากเป็นไข้สูงเกินกว่า 38.5 องศา ก็ควรรับประทานยาที่ใช้สำหรับลดไข้สูงโดยเฉพาะ คือ ไอบูโพรเฟน ซึ่งแนะนำให้ใช้เฉพาะในผู้ใหญ่เท่านั้น สำหรับเด็กถ้าจะใช้ยาตัวนี้ ต้องใช้ภายใต้การดูแลของแพทย์โดยตรง[4] โทษของน้ำอัดลม – ทำให้กระดูกพรุน ฟันผุ ทั้งนี้เพราะในน้ำอัดลมีกรดฟอสฟอริกซึ่งเกิดจากฟอสฟอรัสจากกำมะถัน ในเลือดของคนเรานั้นมีสัดสัดที่ต้องการแคลเซียม 2 ต่อ ฟอสฟอรัส 1 และเมื่อเราดื่มน้ำอัดลมมากเกินไปจะทำให้เลือดของเรามีปริมาณฟอสฟอรัสมากเกินไปทำให้เกิดการเสียสมดุลทำให้ร่างกายจะต้องไปดึงแคลเซียมจากกระดูกมาใช้ เมื่อกระดูกขาดแคลเซียมไปจึงทำให้เกิดโรคกระดูกพรุน นอกจากนี้คาเฟอีนที่อยู่ในน้ำอัดลมนั้นทำให้ปัสสาวะบ่อยขึ้นจึงทำให้ร่างกายสูญเสียแคลเซียมจากการปัสสาวะเพิ่มมากขึ้น – โรคอ้วน ปริมาณน้ำตาลที่เราควรรับประทานต่อวันคือ 24 กรัม แต่ในน้ำอัดลม1 กระป๋องมีน้ำตาลมากถึง 30 กรัม เลยทีเดียว เพราะฉะนั้นการดื่มน้ำอัดลมมากเกินไปอาจจะทำให้ส่งผลเสียต่อสุขภาพเพราะได้รับปริมาณน้ำตาลเข้าไปในร่างกายมากเกินไปซึ่งอาจจะทำให้เป็นโรคอ้วน เบาหวาน ดังนั้นควรลดการดื่มน้ำอัดลมหรือน้ำหวานให้น้อยลงเพื่อสุขภาพที่ดีขึ้นของคุณ – กรดคาร์บอนิกในน้ำอัดลม ซึ่งเป็นกรดที่ทำให้น้ำอัดลมมีฟอง ซ่า กรดคาร์บอนิกนั้นสามารถย่อยมีฤทธิ์กัดกร่อยย่อยสลายหินปูนได้ ฉะนั้นกรดคาร์บอนิกจึงสามารถทำให้ฟันผุและกระดูกพรุนได้เช่นกัน – นอนไม่หลับ ใจสั่น มือสั่น เนื่องจากฤทธิ์ของคาเฟอีนที่เป็นองค์ประกอบในน้ำอัดลมไปกระตุ้นระบบประสาทนั่นเอง – ท้องอืด ปวดท้อง แน่นท้อง เป็นโรคกระเพาะ[5] เลขทะเบียน CAS
ตัวอย่าง เลขทะเบียน CAS ของ น้ำ คือ 7732-18-5 คำนวณหาตัวเลขส่วนที่ 3 ดังนี้  ไฮโดรเจน
รายละเอียดที่แน่นอนของอะตอมไฮโดรเจนมาจากกลศาสตร์ควอนตัมบริสุทธิ์ซึ่งเกิดจากการใช้สมการชเรอดิงเงอร์ สมการดีแรก เพื่อคำนวณความเป็นไปได้ของความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่อยู่รอบโปรตอน การคำนวณอย่างซับซ้อนที่สุดอนุญาตให้มีผลกระทบเล็กน้อยของสัมพัทธภาพพิเศษและโพลาไรซ์สุญญากาศเนื่องด้วยไฮโดรเจนไม่ได้ว่องไวในการทำปฏิกิริยามากในภาวะมาตรฐาน แต่มันสามารถทำสารประกอบกับธาตุได้ส่วนมาก ไฮโดรเจนสามารถทำสารประกอบกับธาตุที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีสูง เช่น แฮโลเจน (F, Cl, Br, I) หรือออกซิเจน เบส (เคมี)
เบส ตามคำจำกัดความของอาร์รีเนียส (Svante Arrhenius) คือ สารประกอบเคมีที่ดูดไฮโดรเนียมไอออน เมื่อละลายในน้ำ (ผู้รับโปรตอน) เบสที่ละลายในน้ำเรียกว่า อัลคาไล ในที่ที่สิ่งแวดล้อมเป็นน้ำ ไฮดรอกไซด์ไอออนจะถูกให้ เบสและกรดถูกมองว่าอยู่ตรงข้ามกันเพราะว่าผลของกรดคือการเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรเนียมไอออน (HO) ในน้ำ, ในขณะที่เบสลดความเข้มข้น เบส อาร์รีเนียสเมื่อละลายน้ำสารละลายของมันจะมี pH มากกว่า 7 เสมอ กรดเมื่อผสมกับเบสจะสะเทิน ไซโคลเพนตาไดอีนิลไอเอิร์น ไดคาร์โบนิล ไดเมอร์
ไซโคลเพนตาไดนิลไอเอิร์น ไดคาร์โบนิล ไดเมอร์ () เป็นสารประกอบเคมีที่มีสูตร (CH)Fe(CO) นอกจากนี้ยังย่อเป็น CpFe(CO) มันถูกเรียกว่า Fp หรือ "ฟิบไดเมอร์" มันเป็นผลึกของแข็งแดงเข้มสีม่วง ซึ่งมีได้อย่างง่ายดายที่ละลายน้ำได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ขั้วปานกลาง เช่น คลอโรฟอร์ม และ ไพไรดิน แต่อย่างน้อยสามารถละลายในคาร์บอนเตตระคลอไรด์ และคาร์บอนไดซัลไฟด์ CpFe(CO) เป็นสารที่ไม่ละลายน้ำแต่มีเสถียรภาพทางน้ำ อะตอม
ไม่มีความก้าวหน้าในการทำความเข้าใจกับอะตอมเพิ่มมากขึ้นนักจนกระทั่งศาสตร์ทางด้านเคมีเริ่มพัฒนาขึ้น ในปี ค.ศ. 1661 นักปรัชญาธรรมชาติ โรเบิร์ต บอยล์ เผยแพร่งานเขียนเรื่อง The Sceptical Chymist ซึ่งเขาเห็นว่าสสารประกอบขึ้นจากส่วนประกอบหลากหลายระหว่าง "corpuscules" หรืออะตอมที่แตกต่างกัน ซึ่งต่างไปจากธาตุพื้นฐานทั้งสี่คือ อากาศ ดิน ไฟ และน้ำ[14] ปี ค.ศ. 1789 ขุนนางชาวฝรั่งเศสและนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ อองตวน ลาวัวซิเยร์ กำหนดคำว่า ธาตุ (element) เพื่อใช้ในความหมายถึงสสารพื้นฐานที่ไม่สามารถแบ่งแยกด้วยกระบวนการทางเคมีต่อไปได้อีก[15] ไฟฟ้าเคมี
ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเอง (spontaneous) สามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าได้เช่นในเซลล์เคมีไฟฟ้า (electrochemical cell) หรือ แบตเตอรี่ (battery) และ เซลล์เชื้อเพลิง (fuel cell) ตัวอย่างในเซลล์เชื้อเพลิง ก๊าซออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H) จะรวมตัวกันเกิดเป็นน้ำ (HO) ความร้อนและพลังงานไฟฟ้า (electrical energy) ในทางกลับกันอิเล็กโตรไลสิส (electrolysis) ของน้ำเกิดเป็นก๊าซออกซิเจนและไฮโดรเจนเกิดขึ้นเองไม่ได้
(non-spontaneous electrochemical reactions) ต้องใช้แรงดันไฟฟ้า (voltage) ช่วย วัฏจักรของน้ำ
วัฏจักรของน้ำ (Hydrological Cycle) หรือชื่อในทางวิทยาศาสตร์ว่า วัฏจักรของอุทกวิทยา (hydrologic cycle) หมายถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ำระหว่าง ของเหลว ของแข็ง และ ก๊าซ. ในวัฏจักรของน้ำนี้ น้ำจะมีการเปลี่ยนแปลงสถานะไปกลับ จากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง อย่างต่อเนื่อง ไม่มีสิ้นสุด ภายในอาณาจักรของน้ำ (hydrosphere) เช่น การเปลี่ยนแปลงระหว่าง ชั้นบรรยากาศ น้ำพื้นผิวดิน ผิวน้ำ น้ำใต้ดิน และ พืช. กระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถแยกได้เป็น 4 ประเภทคือ การระเหยเป็นไอ (evaporation) , หยาดน้ำฟ้า (precipitation) , การซึม (infiltration) , และ การเกิดน้ำท่า (runoff). การคืนน้ำ
การคืนน้ำ () เป็นการรักษาภาวะขาดน้ำ ปกติใช้สารละลายน้ำเกลือแร่ (ORS) สารละลายสามัญประจำบ้าน ได้แก่ น้ำเกลือ เครื่องดื่มโยเกิร์ตผสมเกลือ ซุปผักและซุปไก่ใส่เกลือ ก็สามารถให้ได้เช่นกัน ส่วนสารละลายตามครัวเรือน เช่น น้ำที่ใช้เตรียมธัญพืช ซุปไม่ใส่เกลือ น้ำมะพร้าวอ่อน ชาอ่อน (ไม่ใส่สารให้ความหวาน) และน้ำผลไม้สดที่ไม่ใส่สารให้ความหวานสามารถเติมเกลือครึ่งถึงหนึ่งช้อนชา (1.5 ถึง 3 กรัม) ต่อลิตร น้ำจืดสะอาดยังสามารถเป็นของเหลวที่ให้ได้ชนิดหนึ่ง มีสารละลายพาณิชย์ เช่น พีเดียไลท์ (Pedialyte) และหน่วยงานบรรเทาทุกข์อย่างยูนิเซฟ ใช้การแจกจ่ายถุงเกลือและน้ำตาลอย่างกว้างขวาง สิ่งพิมพ์เผยแพร่สำหรับแพทย์ขององค์การอนามัยโลกแนะนำ ORS ทำเอง ซึ่งประกอบด้วยน้ำหนึ่งลิตร และเติมเกลือหนึ่งช้อนชา (3 กรัม) และน้ำตาลสองช้อนโต๊ะ (18 กรัม) (คือ ประมาณ "รสน้ำตา"). ) โครงการการคืนน้ำแนะนำให้เติมน้ำตาลปริมาณเท่ากันแต่เติมเกลือเพียงครึ่งช้อนชา โดยกล่าวว่า การเจือจางที่มากขึ้นนี้มีความเสี่ยงน้อยกว่าและเสียประสิทธิภาพน้อยมาก ทั้งสองหน่วยงานเห็นตรงกันว่า การดื่มน้ำตาลหรือเกลือมากเกินไปสามารถทำให้ภาวะขาดน้ำเลวลงได้ ไฮโดรคาร์บอน
โดย n แทนจำนวนอะตอมของธาตุ เช่น CH4 เป็นอัลเคน ส่วน C2H4 เป็นอัลคีน ไฮโดรคาร์บอนสามารถทำงานได้ภายใต้กฎออกเตด (กล่าวคืออะตอมคาร์บอนจะต้องรับอะตอมไฮโดรเจนมา 4 อะตอม เพื่อให้เป็นไปตามกฎออกเตดที่ต้องมีอิเล็กตรอน 8 ตัว ซึ่งอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งๆ จะมีอิเล็กตรอน 1 ตัว) ซึ่งถ้าไม่ได้เป็นไปตามกฎอ็อกเตดแล้ว จะทำให้ไฮโดรคาร์บอนเกิดความเฉื่อย แก๊ส
แก๊ส หรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ก๊าซ () เป็นหนึ่งในสถานะพื้นฐานทั้งสี่ของสสาร (ที่เหลือ คือ ของแข็ง ของเหลวและพลาสมา) แก๊สบริสุทธิ์ประกอบไปด้วยอะตอมเดี่ยว เช่น แก๊สมีตระกูล ส่วนแก๊สที่เป็นธาตุเคมี จะอยู่ในรูปหลายอะตอม แต่เป็นชนิดเดียวกัน เช่น ออกซิเจน หรือเป็นโมเลกุลสารประกอบที่อยู่ในรูปหลายอะตอมและต่างชนิดกัน เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สผสม เป็นแก๊สที่เกิดจากแก๊สบริสุทธิ์หลายชนิดรวมกัน เช่น อากาศ สิ่งที่แตกต่างระหว่างแก๊สที่ในอุณหภูมิห้องเป็นของเหลวกับแก๊สที่ในอุณหภูมิห้องเป็นของแข็ง คือโมเลกุลของแก๊ส และการแยกนี้ทำให้มีแก๊สไม่มีสี ซึ่งทำให้เรามองไม่เห็น การทำงานร่วมกันของอนุภาคของแก๊สมีขึ้นในสนามแม่แหล็กและแรงโน้มถ่วง แก๊สประเภทหนึ่งที่รู้จักกันดีคือ ไอน้ำ แก๊สมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคน้อยมากจะอยู่ห่างกันและแพร่กระจายอยู่ทั่วทั้งภาชนะที่บรรจุ ทำให้มีรูปร่างเปลี่ยนแปลงตามขนาดและรูปร่างของภาชนะ ภาวะมาตรฐาน
ในวิชาเคมี ภาวะมาตรฐาน ของสสารบริสุทธิ์ สารผสม หรือสารละลาย เป็นจุดอ้างอิงที่ใช้สำหรับการคำนวณคุณสมบัติของสารนั้นภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน ซึ่งโดยหลักการแล้ว ตัวเลือกของภาวะมาตรฐานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ถึงแม้ว่า สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) จะแนะนำว่าให้ใช้ภาวะมาตรฐานทั่วไปในการคำนวณ IUPAC แนะนำให้ใช้ความดันมาตรฐาน "p" = 1 บาร์ (100 กิโลปาสคัล) หากจะกล่าวให้ถูกแล้ว อุณหภูมิไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการจำกัดความภาวะมาตรฐาน ยกตัวอย่างเช่น ตามที่ได้อภิปรายไว้แล้ว ภาวะมาตรฐานของแก๊สเดิมได้ถูกเลือกเป็นหน่วยความดัน (โดยปกติใช้เป็นบาร์) แก๊สอุดมคติ โดยไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ อย่างไรก็ตาม ตารางส่วนใหญ่ของปริมาณอุณหพลศาสตร์ถูกรวบรวมไว้ที่อุณหภูมิค่าหนึ่งโดยเฉพาะ ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ที่ 298.15 K (25 ˚C) หรือที่ใช้กันลดลงมา 273.15 K (0 ˚C) ภาวะมาตรฐานไม่ควรสับสนกับอุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (STP) สำหรับแก๊ส หรือกับสารละลายมาตรฐานที่ใช้ในเคมีวิเคราะห์ สสาร
ถึงแม้ว่าสถานะเป็นที่ใช้กันอย่างกว้างขวางในวิทยาศาสตร์กายภาพ แต่มันก็ไม่ง่ายที่จะให้คำจำกัดความที่ถูกต้องเที่ยงตรง ก่อนที่เราจะให้คำจำกัดความโดยทั่วไป เราลองมาดูตัวอย่างเกี่ยวกับสถานะกันก่อนสักสองตัวอย่าง
ตัวอย่าง: สถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส
น้ำ (H2O) ประกอบด้วยโมเลกุลซึ่งประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมเกาะติดกับออกซิเจนตรงกลางหนึ่งอะตอม ที่อุณหภูมิห้อง โมเลกุลของน้ำจะอยู่ใกล้กันและมีแรงดึงดูดต่อกันอย่างอ่อนๆ โดยไม่เกาะติดกัน ทำให้แต่ละโมเลกุลเคลื่อนไหวสัมพัทธ์กันได้เหมือนเม็ดทรายในนาฬิกาทราย พฤติกรรมของโมเลกุลน้ำที่มองไม่เห็นนี้ปรากฏออกมาให้เราเห็นเป็นคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของน้ำในสถานะของเหลวซึ่งเราคุ้นเคยกันดี เนื่องจากโมเลกุลของน้ำไม่รวมกันอยู่เป็นโครงสร้างที่แข็งตึง รูปร่างของน้ำจึงไม่ตายตัว และปรับสภาพเลื่อนไหลไปตามภาชนะที่บรรจุ และเนื่องจากโมเลกุลของน้ำอยู่ใกล้กันมากอยู่แล้ว น้ำจึงมีความต้านทานต่อการบีบอัด สังเกตได้จากการบีบลูกโป่งที่บรรจุน้ำซึ่งทำไม่ได้ง่ายเหมือนกับการบีบลูกโป่งที่บรรจุอากาศ  น้ำเสีย
สิ่งที่เรียกว่า BOD 5 วัน หมายถึงปริมาณของออกซิเจนที่บริโภคโดยการออกซิเดชันทางชีวเคมีของสารปนเปื้อนทำให้เป็นของเสียในระยะเวลา 5 วัน ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดที่ใช้เมื่อปฏิกิริยาทางชีวเคมีถูกปล่อยให้ดำเนินการจนเสร็จสิ้นจะเรียกว่าค่าบีโอดียิ่งยวด เพราะค่าบีโอดียิ่งยวดใช้เวลามากเกินไป, BOD 5 วันจึงได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวชี้วัดของผลกระทบมลพิษ เคลวิน
เคลวิน (, สัญลักษณ์: K) เป็นหน่วยวัดอุณหภูมิหนึ่ง และเป็นหน่วยพื้นฐานหนึ่งในเจ็ดของระบบเอสไอ นิยามให้เท่ากับ 1/273.16 เท่าของอุณหภูมิเทอร์โมไดนามิกของจุดสามสถานะของน้ำ เคลวินตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแต่นักฟิสิกส์และวิศวกรชาวอังกฤษ วิลเลียม ทอมสัน บารอนที่หนึ่งแห่ง เคลวิน (William Thomson, 1st Baron Kelvin) ซึ่งชื่อบรรดาศักดิ์นี้ตั้งตามชื่อ แม่น้ำเคลวิน อีกทีหนึ่ง แม่น้ำสายนี้ตัดผ่านมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ สกอตแลนด์ อัญรูป
อัญรูปหมายถึงความแตกต่างทางโครงสร้างในสถานะเดียวกันเท่านั้น (คือรูปแบบของแข็ง, ของเหลว หรือ แก๊ส) - การเปลี่ยนสถานะไม่ถือเป็นอัญรูป สำหรับในบางธาตุอัญรูปมีสูตรโมเลกุลต่างกันนั้น สามารถคงอัญรูปได้เมื่อเปลี่ยนสถานะ เช่น อัญรูป 2 อัญรูปของออกซิเจน (ไดออกซิเจน, O และโอโซน, O), ทั้งคู่มีสูตรโมเลกุลเหมือนเดิมทั้งในสภาวะของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส ตรงกันข้าม ในบางธาตุไม่สามารถคงอัญรูปได้เมื่อเปลี่ยนสถานะ เช่น ฟอสฟอรัสมีอัญรูปมากมายในสถานะของแข็ง แต่จะกลายเป็นรูปแบบ P เหมือนกันทั้งหมดเมื่อละลายกลายเป็นของเหลว
และยังมีอัญรูปที่สำคัญคือ อัญรูปของกำมะถันซึ่งมีสูตรโมเลกุลเป็นS8 แบ่งออกเป็น กำมะถันรอมบิก และกำมะถันมอนอคลินิก น้ำเสีย
เนื่องด้วยทางน้ำธรรมชาติทั้งหมดเชื้อแบคทีเรียและสารอาหาร สารประกอบที่เป็นของเสียเกือบทุกชนิดที่ถูกนำเข้าสู่ทางน้ำดังกล่าวนั้น จะเริ่มต้นปฏิกิริยาชีวเคมี (เช่นที่แสดงด้านบน) ปฏิกิริยาชีวเคมีจะสร้างในสิ่งที่ถูกวัดในห้องปฏิบัติว่าเป็นค่า'ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี' (Biochemical oxygen demand, BOD) สารเคมีดังกล่าวนี้ยังมีแนวโน้มที่จะถูกทำลายลงโดยใช้สารออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่งและการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้สร้างสิ่งที่เป็นวัดในห้องปฏิบัติว่าเป็นค่า'ความต้องการออกซิเจนทางเคมี' (Chemical oxygen demand, COD) ผลการทดสอบ BOD และ COD เป็นตัวชี้วัดของ'การพร่องออกซิเจน'ของสารปนเปื้อนของเสีย ค่าทั้งสองนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวชี้วัดของผลกระทบของมลพิษ BOD ใช้วัดความต้องการออกซิเจนของสารมลพิษที่ย่อยสลายได้ทางชีวเคมี ในขณะที่ COD ใช้วัดความต้องการออกซิเจนของสารทำให้เกิดของเสียที่ออกซิไดซ์ได้ เบส (เคมี)
ความเข้มข้น (มีหน่วยเป็น โมล/ลิตร) ของไอออน ถูกแสดงเป็น [HO] และ [OH]; สิ่งที่ได้คือ ค่าคงที่การแยกสลาย (dissociation constant) ของน้ำ และ มีค่าเท่ากับ 10 mole/l ค่า pH ถูกกำหนดเป็น −log [HO]; ดังนั้นน้ำบริสุทธิ์จึงมีค่า pH เท่ากับ 7 (ตัวเลขเหล่านี้จะมีค่าถูกต้องที่สุดที่อุณหภูมิ 23 °C และจะแตกต่างกันเล็กน้อยที่อุณหภูมิอื่น) ของไหล
กฎข้อนี้ให้ความหมายว่าที่จุดเดียวกันหรือที่ความลึกระดับเดียวกันความดันมีค่าเท่ากัน
ในรูป A เป็นพื้นที่หน้าตัดของแก้วน้ำรูปทรงกระบอกบันจุของเหลวความหนาแน่น ρ
A อยู่ในความลึก h วัดจากผิวของของเหลว ปริมาตรของของเหลวที่อยู่บนพื้นที่ A มีค่าเท่ากับ V สารประกอบ
ตัวกำหนดคุณลักษณะเฉพาะของสารประกอบที่สำคัญคือ สูตรเคมี (chemical formula)
ซึ่งจะแสดงอัตราส่วนของอะตอมในสารประกอบนั้น ๆ และจำนวนอะตอมในโมเลกุลเดียว เช่น สูตรเคมีของ อีทีน (ethene) จะเป็นCH ไม่ใช่ CH)
สูตรไม่ได้ระบุว่าสารประกอบประกอบด้วยโมเลกุล เช่น โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง, NaCl) เป็น สารประกอบไอออนิก (ionic compound) จุดหลอมเหลว
จุดหลอมเหลว คือ จุดที่สารเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว จุดหลอมเหลวนี้มีค่าเท่ากับจุดเยือกแข็ง เพียงแต่จุดเยือกแข็งใช้เรียกเมื่อสารเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นของแข็ง ตัวอย่างเช่น น้ำ มีจุดหลอมเหลว เป็น 0 องศาเซลเซียส (Celsius) หมายความว่า น้ำแข็ง ซึ่งเป็นสถานะของแข็งของน้ำจะกลายสถานะเป็นของเหลวเมื่ออุณหภูมิมากกว่า 0 องศาเซลเซียส และน้ำก็มีจุดเยือกแข็งที่ 0 องศาเซลเซียส อธิบายว่า น้ำสถานะของเหลวจะกลายสถานะเป็นของแข็งเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส
ขั้นตอนการหาจุดหลอมเหลว มีขั้นตอนดังต่อไปนี้ สารประกอบ
สารประกอบ เป็นสารเคมีที่เกิดจากธาตุเคมีตั้งแต่สองตัวขึ้นไปมารวมตัวกันโดย พันธะเคมีด้วยอัตราส่วนของส่วนประกอบที่แน่นอน ตัวอย่าง เช่น ไดไฮโรเจนโมน็อกไซด์ หรือ น้ำ มีสูตรเคมีคือ HOซึ่งเป็นสารที่ประกอบด้วย ไฮโดรเจน 2 อะตอม และ ออกซิเจน 1 อะตอม ทฤษฎีกรด–เบส
ทฤษฎีกรด-เบส () เป็นทฤษฎีที่ว่าด้วย นิยามหรือคำจำกัดความ (definition) ของสารเคมีที่มีสมบัติเป็นกรดและเบส โดยแล้ว ทฤษฎีกรด-เบสที่สำคัญ ได้อิงตามคำจำกัดความของนักเคมีที่สำคัญได้แก่ อาร์รุเนียส (Arrhenius) เบรินสเตด-ลาวรี (Brønsted-Lowry acid) และลิวอิส (Lewis) อย่างไรก็ตาม ยังมีนิยามที่เกี่ยวข้องกับการพิจารณาสมบัติในการโพลาไลซ์ของโมเลกุล คือ กรด-เบสแบบฮาร์ด-ซอฟต์ (Hard-Soft Acids-Bases: HSAB) และกฎของฟาจาน (Fahjan's Rules) โดยกรดจะทำให้กลากเน่าแต่เบสจะทำใหหายเป็นกลาก วาลีน
วาลีน () เป็นกรดอะมิโนชนิดที่จำเป็นต่อร่างกาย คือ ร่างกายไม่สามารถสร้างเองได้จำเป็นต้องได้รับจากอาหารที่รับประทานเข้าไป วาลีนมีสูตรโครงสร้างทางเคมีคือ HO2CCH(NH2)CH(CH3)2. 
วาลีนมีสูตรโมเลกุลเป็น C5H11NO2 และจัดเป็นกรดอะมิโนชนิดที่ไม่ละลายน้ำและมีความหนาแน่นสูงกว่าน้ำ คือ 1.316 g/cm3 และมีจุดหลอมเหลวอยู่ที่ 298 องศาเซลเซียส สามารถพบได้ในอาหารหลายชนิดเช่น ปลา,เนื้อไก่,เมล็ดงา และถั่วเลนทิล เป็นต้น
ในเด็กมีเพิ่มอีก 2 ตัว ดังนี้ น้ำเกลือ
น้ำเกลือ () เป็นคำศัพท์ทั่วไปที่ใช้เรียกน้ำที่มีความหนาแน่นของสารละลาย เกลือ (NaCl) สูงเป็นพิเศษ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
formula_1 กรด
ตัวอย่าง สมการเคมีแสดงการแตกตัวของไอออนของกรดในน้ำ ทรัพยากรน้ำ
น้ำในดินมีลักษณะเป็นส่วนๆ เรียกว่าชั้นหินอุ้มน้ำ หรือชั้นน้ำ น้ำฝนที่ตกลงมาจะถูกซึมซับและไหลมารวมกันที่นี่ ปกติองค์ประกอบของมันน้ำในชั้นหินอุ้มน้ำจะอยู่ในสภาวะที่เกือบเป็นการ "สมดุลอุทกสถิต" (Hydrostatic equilibrium) องค์ประกอบของน้ำในชั้นหินอุ้มน้ำดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับขนาดของช่องหรือรูพรุนของหิน ซึ่งหมายความว่าอัตราการดึงหรือสูบน้ำออกมาใช้จะถูกจำกัดด้วยอัตราการซึมผ่านที่เร็ว วัฏจักรแมงกานีส
Mnในรูป MnO ไม่ละลายน้ำและพืชเอาไปใช้ไม่ได้ ในทะเลและแหล่งน้ำจืด แมงกานีสจะตกตะกอนอยู่ในดินตะกอน แบคทีเรียและราหลายชนิดสมารถเปลี่ยน Mn ไปเป็น MnO ได้ดังสมการ ทฤษฎีกรด–เบส
อย่างไรก็ตาม น้ำบริสุทธิ์ จะมีสมบัติเป็นกลาง เนื่องจากการแตกตัวด้วยตัวเอง (Auto-dissociation) ของน้ำจะอยู่ในสภาวะสมดุลระหว่างความเข้มข้นของ (HO) และ (OH) ซึ่งมีค่าเท่ากัน ดังนั้น การละลายน้ำของสารที่เป็นกรดตามนิยามของอาร์รีเนียสจึงไปทำให้ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนเพิ่มขึ้น อนึ่ง เนื่องจากไฮโดรเจนไอออน (H) เป็นไอออนที่มีอนุภาคมูลฐานเป็นโปรตอนเพียงตัวเดียว นักเคมีจึงนิยมเรียกว่า โปรตอน ทั้งนี้ หากโปรตอนละลายอยู่ในน้ำก็อาจจะเขียนแทนได้เป็น (HO) ที่เกิดจากการรวมตัวของโปรตอนกับโมเลกุลของน้ำ  น้ำ (โมเลกุล)
น้ำมวลหนัก (Heavy water) ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีทั่วไปเหมือนน้ำธรรมดา เป็นน้ำที่อะตอมของไฮโดรเจนถูกแทนที่โดยไอโซโทปที่หนักกว่า ซึ่งเรียกว่า ดิวเทอเรียม (deuterium) น้ำมวลหนักนี้ใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ เพื่อลดความเร็วของนิวตรอน
H2O ไม่ใช่โมเลกุลของน้ำ ธาตุหลัก
ตามตำราจีน ธาตุน้ำเป็น 1 ใน 5 ธาตุหลักของจีน สีประจำธาตุเป็นสีดำ และเกี่ยวข้องกับทิศเหนือซึ่งเป็นทิศของ เต่าเฉวียนอู่ 1 อสูรในอสูรปกครองศักดิ์สิทธิ์ทั้ง 4 น้ำเป็นธาตุสนับสนุนธาตุไม้ เอาชนะธาตุไฟ กำเนิดจากธาตุโลหะ และพ่ายแพ้ต่อธาตุดิน และเช่นเดียวกันธาตุน้ำถูกใช้เป็นลักษณะนิสัยบ่งบอกตามโหราศาสตร์ขงอชาวจีนด้วย น้ำเป็นสัญลักษณ์ของดาวพุธ ซึ่งในภาษาญี่ปุ่นและเกาหลี วันพุธแปลว่าวันแห่งน้ำ หรือ 水曜日：すいようび ซุยโยบิ และ 수요일 ซูโยอิล (ซึ่งคำว่า "ซุย" และ "ซู" แปลว่าน้ำ) น้ำเกี่ยวข้องกับรสเค็ม การรับรสชาติ นิ้วก้อย อวัยวะภายในหยินเป็นไต และแบบหยางเป็นกระเพาะปัสสาวะ ตามตำราแพทย์ของจีน ตามตำราของญี่ปุ่น น้ำ เป็นธาตุหลักสำคัญด้วยซึ่งมีความคล้ายกับตำราทางตะวันตก แต่เพิ่มลักษณะพิเศษตรงที่ ธาตุน้ำของญี่ปุ่นนั้นมีส่วนเกี่ยวข้องกับแม่เหล็กด้วย น้ำ
น้ำเป็นของเหลวที่อุณหภูมิและความดันที่มีเพียงพอต่อชีวิตมากที่สุด โดยเฉพาะที่ความดันบรรยากาศปกติที่ 1 บาร์ (0.98692 บรรยากาศ 100 กิโลปาสกาล 14.5 พีเอสไอ) และอุณหภูมิ 373.15 เคลวิน (100 องศาเซลเซียส 212 องศาฟาเรนไฮต์) การเพิ่มความดันบรรยากาศจะลดจุดหลอมเหลวลงเล็กน้อย อยู่ที่ประมาณ −5 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 600 บรรยากาศ −22 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 2100 บรรยากาศ ผลลัพธ์นี้สัมพันธ์กับหลายสิ่ง ตัวอย่างเช่น สเกตน้ำแข็ง ทะเลสาบแช่แข็งในทวีปแอนตาร์กติกา และการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็ง (ที่ความดันสูงกว่า 2100 บรรยากาศ จุดหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอีกครั้ง และน้ำแข็งจะมีรูปร่างแปลกที่จะไม่เกิดขึ้นที่ความดันต่ำ) สสาร
การเปลี่ยนแปลงสถานะในแต่ละรูปแบบ มีชื่อเรียกต่างกันตามลักษณะการเปลี่ยนแปลง ดังนี้ 
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของเหลว กลายเป็นก๊าซ โดยมักเกิดเมื่อของเหลวนั้นๆได้รับพลังงานหรือความร้อน ได้แก่ น้ำ เปลี่ยนสถานะเป็น ไอน้ำ
คือกระบวนการการเปลี่ยนแปลงสถานะของสสาร จากของแข็ง กลายเป็นก๊าซ โดยไม่ผ่านสถานะการเป็นของเหลว ได้แก่ น้ำแข็งแห้ง เปลี่ยนสถานะเป็น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด ชีวนิเวศ
ไบโอมในน้ำ (aquatic biomes) ที่พบเป็นองค์ประกอบหลักในไบโอสเฟียร์นั้น ประกอยด้วย ไบโอมแหล่งน้ำจืด (freshwater biomes) และไบโอมแหล่งน้ำเค็ม(marine biomes) และพบกระจายอยู่ทั่วเขตภูมิศาสตร์ในโลกนี้ 
โดย ทั่วไปประกอบด้วยแหล่งน้ำนิ่ง ซึ่งได้แก่ ทะเลสาบ สระ หนอง หรือบึง กับแหล่งน้ำไหล ซึ่งได้แก่ ธารน้ำไหลและแม่น้ำ เป็นต้น
โดยทั่วไปประกอบด้วยแหล่งน้ำเค็ม ซึ่งได้แก่ ทะเลและมหาสมุทร ซึ่งพบได้ในปริมาณมากถึงร้อยละ 71 ของพื้นที่ผิวโลก และมีความลึกมากโดยเฉลี่ยถึง 3,750 เมตร ไบโอมแหล่งน้ำเค็มจะแตกต่างจากน้ำจืดตรงที่มีน้ำขึ้นน้ำลงเป็นปัจจัยกายภาพสำคัญ
ช่วงรอยต่อของแหล่งน้ำจืดและน้ำเค็มที่มาบรรจบกัน ซึ่งมักจะพบตามปากแม่น้ำ การขึ้นลงของกระแสน้ำมีอิทธิผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าความเค็มของน้ำในแหล่ง น้ำกร่อยเป็นอย่างมาก การเพาะเลี้ยงพืชและสัตว์ในน้ำ
ระบบน้ำหมุนเวียน (RAS) จะรีไซเคิลน้ำโดยการไหลเวียนผ่านตัวกรองเพื่อเอาของเสียจากปลาและอาหารออกไปแล้วหมุนเวียนน้ำกลับเข้าถัง วิธีนี้จะช่วยประหยัดน้ำ และของเสียที่รวบรวมไว้จะสามารถนำไปใช้ในการหมักหรือในบางกรณีอาจจะได้รับการบำบัดและใช้เป็นปุ๋ยบนบกด้วยซ้ำ ในขณะที่ RAS ได้รับการพัฒนากับปลาน้ำจืด นักวิทยาศาสตร์ร่วมกับ'สำนักบริการวิจัยทางการเกษตร'ได้พบวิธีการเลี้ยงปลาน้ำเค็มโดยการใช้ RAS ในน้ำความเค็มต่ำ[86] แม้ว่าปลาน้ำเค็มจะถูกเลี้ยงในกระชังนอกชายฝั่งหรือถูกจับด้วยอวนในน้ำที่มักจะมีความเค็ม 35 ส่วนต่อพัน (PPT) นักวิทยาศาสตร์ก็ยังสามารถผลิตปลาจะละเม็ดสุขภาพดีในถังที่มีความเค็มเพียง 5 พีพีที RAS ความเค็มต่ำเชิงพานิชคาดว่าจะมีผลกระทบในเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นการประหยัด สารอาหารที่ไม่พึงประสงค์จากอาหารปลาจะไม่ได้ถูกเพิ่มเข้าไปในมหาสมุทรและความเสี่ยงของการแพร่กระจายเชื้อโรคระหว่างปลาในธรรมชาติกับปลาเลี้ยงจะลดลงอย่างมาก ราคาของปลาน้ำเค็มราคาแพงเช่นปลาจะละเม็ดและปลา Combia ที่จะนำไปใช้ในการทดลองก็จะลดลง อย่างไรก็ตามก่อนที่จะทำอะไรไป นักวิจัยจะต้องศึกษาทุกๆแง่มุมของวงจรชีวิตของปลารวมทั้งปริมาณของแอมโมเนียและไนเตรทที่ปลาจะสามารถทนได้ในน้ำ อะไรที่จะต้องให้อาหารปลาในระหว่างแต่ละขั้นตอนของวงจรชีวิตของมัน อัตราประชากรที่จะเลี้ยงที่จะผลิตปลามีสุขภาพดีที่สุดและอื่นๆ[86] น้ำ
น้ำยังแตกต่างจากของเหลวส่วนใหญ่ เนื่องจากน้ำหนาแน่นน้อยลงเมื่อน้ำแข็งตัว ความหนาแน่นสูงสุดของน้ำที่ 1,000 กก./ลบ.ม. (62.43 ปอนด์/ลบ.ฟุต) เกิดที่อุณหภูมิ 3.98 องศาเซลเซียส (39.16 องศาฟาเรนไฮต์) ขณะที่ความหนาแน่นของน้ำแข็งคือ 917 กก./ลบ.ม. (57.25 ปอนด์/ลบ.ฟุต)[12][13] ดังนั้น ปริมาตรของน้ำขยายตัวร้อยละ 9 เมื่อแข็งตัว รองรับความจริงที่ว่า น้ำแข็งลอยได้ในน้ำที่เป็นของเหลว แบเรียมไอโอไดด์
แบเรียมไอโอไดด์ () เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรเคมีคือ BaI มีทั้งอยู่ในรูปแอนไฮดรัสและไฮเดรต (BaI(HO)) แบเรียมไอโอไดด์ในรูปไฮเดรตละลายได้ในน้ำ, เอทานอลและแอซีโทน เมื่อได้รับความร้อนจะเปลี่ยนรูปเป็นเกลือแอนไฮดรัส  แคลเซียมคาร์บอเนต
คาร์บอเนต ไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถทำปฏิกิริยากับน้ำและ คาร์บอนไดออกไซด์แล้วกลายเป็นแคลเซียมไบคาร์บอเนต (ซึ่งมีสูตรเคมีคือ Ca (HCO3) 2) แคลเซียมไบคาร์บอเนตละลายในน้ำได้เล็กน้อย ปริมาตรจำเพาะ
ปริมาตรจำเพาะ (specific volume) เป็นการเปรียบเทียบปริมาตรของของเหลวกับปริมาตรของน้ำ ที่น้ำหนักและอุณหภูมิเดียวกัน ซึ่งเป็นเทอมที่นิยมใช้บอกปริมาตรของของเหลวในทางเภสัชกรรม โดยค่าปริมาตรจำเพาะจะแสดงว่า ของเหลวนั้นมีปริมาตรเป็นกี่เท่าของปริมาตรน้ำ ต่างจากการบอกปริมาตรของของเหลวโดยทั่วไปที่นิยมบอกเป็นปริมาตรต่อน้ำหนัก เช่น ลูกบาศก์ฟุตต่อปอนด์ มิลลิกรัมต่อกรัม เป็นต้น โดยมีสูตรในการคำนวณคือ
ปริมาตรจำเพาะ = ปริมาตรของสาร / ปริมาตรของน้ำ (น้ำต้องมีน้ำหนักเท่ากับกับน้ำหนักสาร) แรง
สูตรนี้จะใช้ได้เมื่อทราบค่าเป็นตัวเลขของ F และ "m" เท่านั้น นิยามข้างต้นนั้นเป็นนิยามโดยปริยายซึ่งจะได้มาเมื่อ มีการกำหนดระบบอ้างอิง (น้ำหนึ่งลิตร) และแรงอ้างอิง (แรงโน้มถ่วงของโลกกระทำต่อมันที่ระดับความสูงของปารีส) ยอมรับกฎข้อที่สองของนิวตัน (เชื่อว่าสมมติฐานเป็นจริง) และวัดความเร่งที่เกิดจากแรงอ้างอิงกระทำต่อระบบอ้างอิง เราจะได้หน่วยของมวล (1 kg) และหน่วยของแรง (หน่วยเดิมเป็น 1 แรงกิโลกรัม = 9.81 N) เมื่อเสร็จสิ้น เราจะสามารถวัดแรงใดๆ โดยความเร่งที่มันก่อให้เกิดบนระบบอ้างอิง และวัดมวลของระบบใดๆ โดยการวัดความเร่งที่เกิดบนระบบนี้โดยแรงอ้างอิง  ไอโอดีน
ไอโอดีนเป็นสีฟ้าสีดำเงาที่เป็นของแข็งไอโอดีนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีสัญลักษณ์ I เป็นธาตุที่มีความเป็นอโลหะที่อยู่ในหมู่ที่ VIIA เป็นธาตุในหมู่ 7 ของตารางธาตุ มีน้ำหนักอะตอม 126.9 มีอยู่ทั่วไปตามธรรมชาติ พบใน หิน ดิน น้ำ น้ำทะเล อากาศ และสิ่งมีชีวิต มีปริมาณมากน้อยที่แตกต่างกัน อาหารทะเลจะมีไอโอดีนสูงกว่าแหล่งอื่น ในธรรมชาติ มักพบในรูปเกลือ ไอโอเดต ( KIO3 ) และในรูปไอโอไดด์ หรือเป็นสารประกอบอินทรีย์ ในสิ่งมีชีวิต เช่น ในเลือด เนื้อเยื่อ น้ำนม เหงื่อ และปัสสาวะ และมีมากน้อยแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ส่วนใหญ่จะพบมากในดินและแถบที่ราบลุ่มแม่น้ำ ชายทะเล และทะเลซึ่งเป็นผลให้พืชผักและสัตว์จากทะเลมีสารไอโอดีนมาก ในทะเลมีไอโอดีนประมาณ 0.05 ppm นอกจากนี้ในแร่ธาตุหลายชนิดก็มีไอโอดีนในรูปของสารประกอบ เช่น โซเดียมไอโดเดต แคลเซียมไอโอเดต สาหร่ายในทะเลบางชนิดก็มีไอโอดีนโดยเฉพาะสาหร่ายที่มีสีน้ำตาล แหล่งไอโอดีนที่สำคัญที่สุดในโลกคือ แหล่งโซเดียมไนเตรต ในประเทศชิลี แต่ไนเตรตมีไอโอดีนตั้งแต่ร้อยละ 0.05 ถึง 0.3 โดยมวล ไอโอดีนที่พบในแหล่งนี้อยู่ในรูปของแคลเซียมไอโอเดต และบางส่วนอยู่ในรูปของสารประกอบผสมของโซเดียมไอโอเดต (NaIO3) และโซเดียมซัลเฟต (Na2SO4)ไอโอดีนจะถูกเพิ่มเกือบทุกชนิดของเกลือที่นำมาใช้ มันเป็นส่วนผสมของขนมปังในปลาทะเลและพืชในมหาสมุทร ไอโอดีนในพืชน้ำจะถูกเก็บไว้ในเนื้อเยื่อของพวกมันและในสัตว์บางชนิดที่อยู่ในทะเล น้ำ
น้ำดื่มสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แม้ว่าน้ำจะไม่มีแคลอรีหรือสารอาหารที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ใดๆ การเข้าถึงน้ำดื่มสะอาดได้เปลี่ยนแปลงไปในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมาในเกือบทุกส่วนของโลก แต่ประชากรประมาณ 1 พันล้านคนยังคงขาดแคลนน้ำดื่มสะอาดและกว่า 2.5 พันล้านคนขาดแคลนสุขอนามัยที่เพียงพอ[7] มีความเกี่ยวพันกันเรื่องน้ำสะอาดและค่า GDP ต่อคน[8] อย่างไรก็ดี นักสังเกตบางคนประมาณไว้ว่าภายในปี ค.ศ. 2025 ประชากรโลกมากกว่าครึ่งหนึ่งจะประสบปัญหาความเสี่ยงที่เกี่ยวกับน้ำ[9] รายงานล่าสุดเมื่อเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2009 รายงานว่า ภายในปี ค.ศ. 2030 ในพื้นที่ประเทศที่กำลังพัฒนาจะมีความต้องการน้ำจะเพิ่มขึ้นเกิดปริมาณน้ำที่มีกว่า 50%[10] น้ำมีบทบาทสำคัญในเศรษฐกิจโลก เนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายของสารเคมีหลากหลายชนิดและอำนวยความสะดวกในเรื่องการให้ความเย็นในภาคอุตสาหกรรมและการคมนาคม น้ำจืดประมาณ 70% มนุษย์ใช้ไปกับเกษตรกรรม[11]