Tartalom
- A víz kohéziós és ragasztó.
- A víz viszonylag állandó hőmérsékletet tart fenn.
- A víz jó oldószer
- A víz megnő, amikor lefagy
- A víz semleges pH-ja.
Úgy tűnik, hogy a víz az egyetlen legfontosabb környezeti jellemző, amely lehetővé teszi az élet fennmaradását és fenntartását. Vannak olyan szervezetek, amelyek napfény vagy oxigén nélkül léteznek, de még nem találtak olyanokat, amelyek víztől teljesen függetlenül léteznek. Még a sivatagi távolabbi kaktuszokra is szükség van bizonyos mennyiségű vízre a túléléshez. A vizek életképes hasznosságának titka abban rejlik, hogy hidrogénkötő tulajdonságai vannak, amelyek öt olyan tulajdonságot adnak, amelyek fontosak az olyan környezet megteremtése szempontjából, ahol az élet létezhet és virágozhat.
A víz kohéziós és ragasztó.
A vízmolekulák polárisak. Vagyis a molekula egyik vége elektronegatívabb (negatív töltésű), mint a másik vége (pozitív töltés). Ezért a különböző vízmolekulák ellentétes végei vonzódnak egymáshoz, mint a mágnesek ellentétes végei. A vízmolekulák közötti vonzó erők "hidrogénkötések" néven ismertek. A víz hidrogénkötési hajlandósága miatt ragacsos lesz, mivel a vízmolekulák hajlamosak összetapadni (mint egy pocsolya). Ezt kohéziónak nevezik. Ezen tulajdonság miatt a víz nagy felületi feszültséggel rendelkezik. Ez azt jelenti, hogy egy kis extra erő igényel a vízcseppek felületének kitörésére. A víz szintén ragasztó, vagyis a vízen kívül más molekulákhoz is tapad. Különösen a vízben oldódó (hidrofil) anyagokhoz, például keményítőkhöz vagy cellulózhoz tapad. Nem tapad a hidrofób anyagokhoz, például az olajhoz.
A víz viszonylag állandó hőmérsékletet tart fenn.
A víz magas fajlagos hővel, magas párolgási hővel és párolgási hűtési tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek együttes hatására az állandó hőmérsékletet fenntartja. A víz hőmérséklete természetesen megváltozhat, csak lassabban változik, mint más anyagok hőmérséklete. Ezen tulajdonságok mindegyike a víz hidrogénkötő tulajdonságainak köszönhető. A kötések megszakítása és kialakítása, amelyekre szükség lenne a víz hőmérsékletének megváltoztatásához (a hőmérséklet befolyásolja a molekula mozgásának sebességét), extra energiát (vagy hőt) igényel a teljes befejezés.
A magas fajlagos hő azt jelenti, hogy a víz sok anyagnál jobban elnyeli és visszatartja a hőt. Vagyis több energia (hő) szükséges a víz hőmérsékletének megváltoztatásához. A magas párolgási hő azt jelenti, hogy több energia (hő) szükséges ahhoz, hogy a víz gázzá (gőzzé) váljon, mint sok más anyagnál. A párolgási hűtés annak a vízmolekulának az eredménye, amely gáznemű állapotba (gőzzé alakul) és hőt hordoz magával, tehát ki a vízpocsolyából. Ennek eredményeként a vízcseppek általában nem növekszik a hőmérsékleten, és állandó marad.
A víz jó oldószer
Mivel a víz sarkvidéki és enyhén hidrogénkötő, más poláris molekulák könnyen feloldódnak benne. Ne felejtse el, hogy a poláris molekulák esetében a molekula egyik végén negatív töltés van, amelyet más molekulák másik végén lévő pozitív töltés vonz, mint például egy mágnes. Ez a vonzerő hidrogénkötéseket képez. A poláris molekulákat hidrofil (vízbarát) vagy vízoldható molekuláknak is nevezik. A víz azonban nem oldja jól a nem poláris vagy hidrofób (víztől félő) molekulákat. A hidrofób molekulák közé tartoznak az olajok és a zsírok.
A víz megnő, amikor lefagy
A folyékony vízben lévõ nagyszámú hidrogénkötés miatt a vízmolekulák távolabb helyezkednek el egymástól, mint a többi folyadékban lévõ molekulák (a kötések maguk a helyet foglalják el). Folyékony vízben a kötések folyamatosan képződnek, megszakadnak és megreformálódnak, hogy a víz meghatározott forma nélkül áramolhasson. A víz lefagyásakor azonban a kötések már nem szakadhatnak meg, mert nincs hőenergia ehhez. Ezért a vízmolekulák rácsot képeznek, amely tágább, mint a folyékony víz. Mivel a fagyasztott víz ugyanannyi molekulát tartalmaz, de expanzívebb, kevésbé sűrű, mint a folyékony víz. Ezért a kevésbé sűrű jég (szilárd víz) lebeg a sűrűbb folyékony víz felett.
A víztest felett jégfólia szigetelőként működik. Ennek eredményeként a jég alatti folyékony víz védve van a külső levegőtől, és kevésbé valószínű, hogy fagyos is. Ez egy újabb ok, hogy a víz képes fenntartani az állandó hőmérsékletet.
A víz semleges pH-ja.
A víz eloszlathat hidrogén- és hidroxilionokká. A pH a hidrogén és a hidroxilionok relatív mértéke. Mivel a vízben megközelítőleg azonos számú hidrogén- és hidroxil-ion van, nem sem savas, sem lúgos, de semleges pH-jával 7. És mivel hidrogén- és hidroxilionokat egyaránt tartalmaz, biztosíthatja azt, amelyre szükség lehet a pH szabályozásához. egy enzimatikus reakció, amely annak jelenlétében fordul elő. Ennek eredményeként egy többcélú oldószer, amelyen belül több millió különböző enzimatikus reakció fordulhat elő, eltérő pH-követelményekkel.