Tartalom
Ha láthatnál egy vízmolekulát (H2O) közelről kissé úgy néz ki, mint egy kerek fej, amelynek két füle 10 és 2 óra pozícióban van. Gondolj Mickey Mouse-re. A "fül" a két hidrogénion, míg a "fej az oxigénion. Mivel a hidrogénionok pozitív töltést hordoznak, az oxigénion pedig negatív, ez az elrendezés a molekula nettó polaritását adja, hasonlóan a mágneshez. Ez a tulajdonság A vízmolekula négy olyan tulajdonságot ad a víz számára, amelyek nélkülözhetetlenek az élethez: kohézióval és viszonylag magas forrásponttal, szilárd állapotban kevésbé sűrű, mint a folyékony, és kivételesen jó oldószer.
Mágneses vonzerő
A vízmolekula szerkezete torz tetraéder. A hidrogénionok 104,5 fokos szöget képeznek az oxigénmolekulával. Ennek eredménye, hogy míg a molekula elektromos szempontból semleges, pólusai vannak, csakúgy, mint a mágnesek. Egy molekula negatív oldalát vonzza a körülötte lévők pozitív oldala. Ezt a vonzerőt hidrogénkötésnek nevezik, és bár nem elég erős ahhoz, hogy megbontja a kovalens kötéseket, amelyek a molekulákat együtt tartják, elég erős, hogy olyan rendellenes viselkedést hozzon létre, amely megkülönbözteti a vizet a többi folyadéktól.
Négy anomális tulajdonság
A szakácsok a víz sarkú természetére támaszkodnak, amikor mikrohullámú sütőt használnak. Mivel a molekulák olyanok, mint a mágnesek, rezegve reagálnak a magas frekvenciájú sugárzásra, és ezeknek a rezgéseknek az energiája adja az hőt az étel főzéséhez. Ez egy példa a H polaritásának fontosságára2Ó, de vannak még fontosabbak is.
Kohézió: Mivel a vízmolekulák mágneses vonzerővel hatnak egymásra, a folyékony víz hajlamos "összetapadni". Ezt akkor láthatja, amikor két vízgyöngy közelít egymáshoz egy sima, sima felületen. Amikor elég közel kerülnek, varázslatosan egyesülnek egyetlen cseppré. Ez a kohéziónak nevezett tulajdonság biztosítja a víz felszíni feszültségét, amelyet a nagy lábakkal rendelkező rovarok kihasználnak ahhoz, hogy a felszínen járhassanak. Lehetővé teszi a gyökerek számára, hogy folyamatos áramlásban szívják be a vizet, és biztosítja, hogy az apró kapillárisokon, például az erekben átáramló víz nem válik szét.
Magas forráspont: A víz forráspontja nem magas bizonyos folyadékokkal, például glicerinnel vagy olívaolajjal összehasonlítva, de ennek alacsonyabbnak kell lennie. A periódusos táblázatban az oxigénnel azonos csoportba tartozó elemekből, például hidrogén-szelénből (H2Se) és hidrogén-szulfid (H2S), forráspontja 40–60 Celsius fok nulla alatti. A vizek magas forráspontja teljesen a hidrogénkötések megbontásához szükséges extra energiának köszönhető. A vízmolekulák egymásra gyakorolt mágneses vonzása nélkül a víz -60 ° C hőmérsékleten elpárologna, és nem lenne folyékony víz és nem lenne élet a Földön.
A jég kevésbé sűrű, mint a víz: A hidrogénkötés által biztosított extra kohézió tömöríti a vizet folyékony állapotban. Amikor a víz lefagy, az elektrosztatikus vonzás / visszatükrözés tágabb rácsos szerkezetet hoz létre. A víz az egyetlen olyan vegyület, amely szilárd állapotban kevésbé sűrű, és ez az anomália azt jelenti, hogy a jég úszik. Ha nem, akkor minden tengeri ökoszisztéma meghal, amikor az idő elég hideg ahhoz, hogy a víz megfagyjon.
A víz egy univerzális oldószer: Erõs hidrogénkötése miatt a víz több anyagot old fel, mint bármely más folyadék. Ez fontos az élőlények számára, akik a vízben oldott tápanyagokból táplálkoznak. A legtöbb élő lény az elektrolitokra, amelyek ionos oldott anyagokat tartalmazó vízoldatok is, támaszkodik a bioelektromos jelek továbbítására.