Sisältö
Jos pystyisit näkemään vesimolekyylin (H2O) lähellä, se näyttää jonkin verran pyöreältä päältä, jolla on kaksi korvaa 10 ja 2 asteen kohdalla. Ajattele Mikki Hiiri. "Korvat" ovat kaksi vetyionia, kun taas "pää on happiooni. Koska vetyioneilla on positiivinen varaus ja happea-ioneilla negatiivinen, tämä järjestely antaa molekyylin nettopolaarisuuden, aivan kuten magneetti. Tämä ominaisuus Vesimolekyylin vesimäärä antaa vedelle neljä ominaisuutta, jotka tekevät siitä välttämättömän elämän kannalta: sillä on koheesio ja suhteellisen korkea kiehumispiste, se on kiinteässä tilassa vähemmän tiheä kuin nestemäinen ja se on poikkeuksellisen hyvä liuotin.
Magneettinen vetovoima
Vesimolekyylin rakenne on vääristynyt tetraedri. Vetyionit muodostavat 104,5-asteen kulman happimolekyylin kanssa. Tuloksena on, että vaikka molekyyli on sähköisesti neutraali, siinä on navat, aivan kuten magneetit tekevät. Yhden molekyylin negatiivinen puoli houkuttelee sen ympärillä olevien positiivisia puolia. Tämä vetovoima tunnetaan vedyssidonnaisena, ja vaikka se ei ole tarpeeksi vahva hajottamaan kovalenttiset sidokset, jotka pitävät molekyylit yhdessä, se on riittävän vahva tuottamaan poikkeavaa käyttäytymistä, joka erottaa veden muista nesteistä.
Neljä poikkeavaa ominaisuutta
Kokit luottavat veden polaarisuuteen aina, kun he käyttävät mikroaaltouunia. Koska molekyylit ovat kuin magneetteja, ne reagoivat suurtaajuussäteilyyn värähtelyllä, ja näiden värähtelyjen energia tuottaa lämpöä ruoan keittämiseen. Tämä on yksi esimerkki H: n napaisuuden tärkeydestä2O, mutta tärkeämpiä onkin.
koheesio: Koska magneettinen vetovoima vesimolekyylejä kohdistuu toisiinsa, nestemäisellä vedellä on taipumus "tarttua yhteen". Voit nähdä tämän, kun kaksi vesipalloa lähestyy toisiaan tasaisella, sileällä pinnalla. Saavuttuaan tarpeeksi lähelle, ne sulautuvat maagisesti yhdeksi pisaraksi. Tämä ominaisuus, jota kutsutaan koheesioksi, antaa veden pintajännityksen, jota suurten jalkojen hyönteiset hyödyntävät voidakseen kävellä pinnalla. Se antaa juurten imeä vettä jatkuvassa virtauksessa ja varmistaa, että pienten kapillaarien, kuten laskimoiden, läpi virtaava vesi ei erotu.
Korkea kiehumispiste: Veden kiehumispiste ei ole korkea verrattuna joihinkin nesteisiin, kuten glyseriiniin tai oliiviöljyyn, mutta sen tulisi olla alhaisempi kuin se on. Yhdisteet, jotka on muodostettu jaksollisen taulukon hapen kanssa samassa ryhmässä kuin happi, kuten vetyseleeni (H2Se) ja rikkivetyä (H2S), kiehumispiste on 40 - 60 celsiusastetta nollan alapuolella. Vesien korkea kiehumispiste johtuu kokonaan lisäenergiasta, jota tarvitaan vety sidosten katkaisemiseen. Ilman magneettista vetovoimaa, jonka vesimolekyylit toisiinsa kohdistavat, vesi höyrystyy noin -60 ° C: n lämpötilassa, eikä maapallolla olisi nestemäistä vettä eikä elämää.
Jää on vähemmän tiheää kuin vesi: Vedysidoksen tarjoama ylimääräinen koheesio puristaa veden nestemäisessä tilassa. Kun vesi jäätyy, sähköstaattinen vetovoima / torjunta luo tilavamman hilarakenteen. Vesi on ainoa yhdiste, joka on vähemmän tiheä kiinteässä tilassa, ja tämä poikkeavuus tarkoittaa, että jää kelluu. Jos niin ei olisi, jokainen meren ekosysteemi kuolee aina, kun sää oli tarpeeksi kylmä veden jäätymiseen.
Vesi on universaali liuotin: Vahvan vedysidoksensa vuoksi vesi liuottaa enemmän aineita kuin mikään muu neste. Tämä on tärkeää eläville olennoille, jotka saavat ravintoa veteen liuenneista ravinteista. Suurin osa elävistä olennoista luottaa bioelektristen signaalien siirtoon myös elektrolyytteihin, jotka ovat ionisia liuenneita aineita sisältäviä vesiliuoksia.