ثلاث طرق تؤثر بها قطبية جزيئات الماء على سلوك الماء

تعتمد جميع الكائنات الحية على الماء. خصائص الماء تجعله مادة فريدة للغاية. يمكن أن تفسر قطبية جزيئات الماء سبب وجود خصائص معينة للماء ، مثل الماء القدرة على إذابة المواد الأخرى وكثافتها والروابط القوية التي تحمل الجزيئات سويا. لا تحافظ هذه الخصائص على الحياة من خلال العمليات الكيميائية الحيوية فحسب ، بل تخلق أيضًا بيئات مضيافة تحافظ على الحياة.

يتكون جزيء الماء من ذرة أكسجين واثنين من ذرات الهيدروجين. للأكسجين كهرسلبية عالية جدًا ، مما يعني أن له صلة عالية جدًا بالإلكترونات. يسحب الأكسجين الموجود في جزيئات الماء الإلكترونات من ذرات الهيدروجين بالقرب منها ، مكونًا إلكترونين أقطاب في الجزيء ، حيث تكون نهاية الهيدروجين موجبة جزئيًا ونهاية الأكسجين جزئيًا نفي.

تمنحه قطبية الماء القدرة على إذابة المواد الأخرى. كلوريد الصوديوم ، أو ملح الطعام ، هو مثال لمادة تذوب في الماء وتتكون من أيونات الصوديوم والكلوريد. تنجذب الأطراف الموجبة الشحنة لجزيئات الماء إلى أيونات الكلوريد السالبة ، وتنجذب الأطراف السالبة الشحنة لجزيئات الماء إلى أيونات الصوديوم موجبة الشحنة. عند غمر الملح في الماء ، تحيط جزيئات الماء بالأيونات وتفصل بينها ، مما يتسبب في إذابة الملح.

يطفو الجليد في الماء لأن الجليد أقل كثافة من الماء. أما الجليد فهو ماء ولا فرق بين المادتين. يمكن تفسير هذه الظاهرة بقطبية الماء. عندما يتم تجميد الجليد ، تمد جزيئات الماء نفسها إلى أقصى حد ممكن ولكنها تتماسك بقوة معًا بواسطة روابط هيدروجينية. يتمدد الماء عندما يتم تجميده ، ولكنه لا يزال يتكون من نفس عدد الجزيئات ، مما يقلل من كثافته ويسمح له بالطفو في الماء.

الروابط الهيدروجينية التي تربط جزيئات الماء معًا في شكل الماء السائل والصلب تعطي المادة نقاط غليان وتجميد عالية وتوتر سطحي قوي. نظرًا لأن جزيئات الماء متماسكة بشدة معًا ، فإنه يتطلب كمية كبيرة من الحرارة حتى يغلي الماء. علاوة على ذلك ، عندما تملأ الماء أعلى الزجاجة ، يمكنك أن ترى أن بعض الماء يتدلى من أعلى الزجاجة لأن الجزيئات تلتصق ببعضها البعض.