Udvalgte molekyler, vand

Formationen af et vandmolekyle ud fra dihydrogengas (H₂) og dioxygengas (O₂) er en rimelig voldsom reaktion, som udløser en stor mængde energi (der er tale om en kraftig exoterm reaktion). Det afstemte reaktionsskema for denne formation er følgende:

                2 H_{2 (g)} + O_2 (g) → 2 H₂O _(l)

For at foretage den teoretiske udbytteberegning skal man tage udgangspunkt i de støkiometriske koefficienter, der netop beskriver forholdet mellem antallet af partikler i reaktionen. Partikelantallet opgiver vi i mol, så vi skal først og fremmest have omsat de 10 g H₂ til mol; dette gør vi ved hjælp af følgende formel:

               n = m / M_w
hvor
              M_w er molarmassen, der i dette tilfælde kan beregnes som 2 gange atommassen for hydrogen (1,00794).

Nu hvor vi har stofmængden af den anvendte dihydrogengad kan vi kigge på forholdet mellem de støkiometriske koefficienter. Vi ser, at forholdet er 1:1 (2:2), hvorfor det må gælde at

              n(H₂O) = n(H₂) 

stofmængden af H₂O er lig med den beregnede stofmængde af H₂. Vi kan nu omsætte denne stofmængde til masse ud fra samme formel brugt foroven:

              m = n · M_w
hvor
              M_w(H₂O) = 2 · M_w(H) + M_w(O) 

Vi har nu den teoretiske masse af vand, der kan dannes ud fra reaktionen. 

En faktor, der spiller ind i, hvorvidt vand kan fungere som et godt opløsningsmiddel for et stof, er polariteten. Reglen er at stoffer med samme polaritet kan opløses i/blandes med hinanden. Vand er et polært molekyle, hvilket skyldes dets to polær kovalente H-O-bindinger (elektronegativitetsforskel på ca. 1,4 der svarer til polær kovalent ifølge Pauling-skalaen), som begge genererer en elektronforskydning mod oxygenatomet. Oxygenatomet får dermed en partiel negativ ladning (δ-), mens de to hydrogenatomer bliver partielt positivt ladede (δ+). Fordi vandmolekylet derudover har en tetraedisk rummelig struktur, hvor de to hydrogenatomer er vendt mod samme side (som i et "større end"-tegn) giver dette anledning til dannelsen af dipoler i molekylet og dermed vands polaritet.
Polære stoffer kan altså opløses i vand, mens upolære stoffer i mindre grad er vandopløselige. Benzin fx består udelukkende af carbonhydrider og dermed kun af C-H-bindinger. Benzin er derfor et upolært opløsningsmiddel, og netop af denne årsag betragtes benzin ublandbar med vand. 

En anden faktor, der spiller ind i vandopløselighed, er dannelsen af hydrogenbindinger. Hydrogenbindinger er særligt stærke intermolekylære bindinger, som kan dannes mellem O-H-grupper fra to molekyler, og dermed gøre molekylerne blandbare med hinanden. Vi kan netop her inddrage alkoholder. Alkoholer er generelt mindre polære end vand, hvilket skyldes deres indgående alkylkæde, der består af upolær kovalente C-H-bindinger (elektronegativitetsforskel på ca. 0,4). Jo længere denne kæde er, des mindre polær bliver alkoholmolekylet. Alkoholer har dog den polære hydroxygruppe (-O-H), som netop kan danne hydrogenbindinger med vand; dette resulterer i, at mindre alkoholer - methanol, ethanol og propanol - godt kan blandes med vand.