Indhold
Hvis du var i stand til at se et vandmolekyle (H2O) tæt på ville det se lidt ud som et rundt hoved med to ører placeret i 10 og 2 åbningspositionerne. Tænk på Mickey Mouse. "Ørene" er de to hydrogenioner, mens "hovedet er oxygenionen. Fordi hydrogenionerne har en positiv ladning, og oxygenionen negativt, giver dette arrangement molekylet en netpolaritet, ligesom en magnet. Denne funktion af vandmolekylet giver vand fire egenskaber, der gør det uundværligt for livet.Det har samhørighed og et forholdsvis højt kogepunkt, det er mindre tæt i fast tilstand end den flydende tilstand, og det er et usædvanligt godt opløsningsmiddel.
Magnetisk tiltrækning
Vandmolekylets struktur er en forvrænget tetrahedron. Hydrogenionerne danner en vinkel på 104,5 grader med iltmolekylet. Resultatet er, at selv om molekylet er elektrisk neutralt, har det poler, ligesom magneter gør. Den negative side af et molekyle tiltrækkes af den positive side af dem omkring det. Denne attraktion er kendt som hydrogenbinding, og selvom den ikke er stærk nok til at bryde de kovalente bindinger, der holder molekylerne sammen, er den stærk nok til at producere en anomal opførsel, der adskiller vand fra andre væsker.
Fire afvigende egenskaber
Kokke er afhængige af vandets polære natur, når de bruger en mikrobølgeovn. Fordi molekylerne er som magneter, reagerer de på højfrekvent stråling ved at vibrere, og energien fra disse vibrationer er det, der producerer varmen til at tilberede mad. Dette er et eksempel på vigtigheden af H's polaritet2O, men der er vigtigere.
Samhørighed: På grund af den magnetiske tiltrækning, vandmolekyler, der udøver på hinanden, har flydende vand en tendens til at "klæbe sammen." Du kan se dette, når to vandperler nærmer sig hinanden på en plan, glat overflade. Når de kommer tæt nok, smelter de magisk sammen til en enkelt dråbe. Denne egenskab, kaldet samhørighed, giver vandoverfladespænding, som insekter med store fødder udnytter for at kunne gå på overfladen. Det giver rødder mulighed for at suge vand i en kontinuerlig strøm og sikrer, at vand, der strømmer gennem små kapillærer, såsom vener, ikke adskilles.
Højt kogepunkt: Vandets kogepunkt er ikke højt sammenlignet med nogle væsker, såsom glycerin eller olivenolie, men det skal være lavere, end det er. Forbindelser dannet fra elementer i den samme gruppe som ilt i den periodiske tabel, såsom hydrogenselen (H2Se) og hydrogensulfid (H2S), har kogepunkter, der er 40 til 60 Celsius grader under nul. Vandets høje kogepunkt skyldes helt den ekstra energi, der er nødvendig for at bryde brintbindingerne. Uden den magnetiske tiltrækning, som vandmolekyler udøver på hinanden, ville vand fordampe ved noget som -60 ° C, og der ville ikke være noget flydende vand og intet liv på Jorden.
Isen er mindre tæt end vand: Den ekstra samhørighed, der tilvejebringes ved hydrogenbinding, komprimerer vand sammen i flydende tilstand. Når vand fryser, skaber elektrostatisk tiltrækning / frastødning en gitterstruktur, der er mere rummelig. Vand er den eneste forbindelse, der er mindre tæt i fast tilstand, og denne anomali betyder, at is flyder. Hvis det ikke gjorde det, ville hvert havøkosystem dø, hver gang vejret var koldt nok til, at vand kan fryse.
Vand er et universelt opløsningsmiddel: På grund af sin stærke hydrogenbinding opløser vand flere stoffer end nogen anden væske. Dette er vigtigt for levende væsener, der får næring fra næringsstoffer opløst i vand. De fleste levende væsener er også afhængige af elektrolytter, der er vandopløsninger, der indeholder ioniske opløste stoffer, til transmission af bioelektriske signaler.