Τρεις τρόποι με τους οποίους η πολικότητα των μορίων του νερού επηρεάζει τη συμπεριφορά του νερού

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί εξαρτώνται από το νερό. Τα χαρακτηριστικά του νερού το καθιστούν μια πολύ μοναδική ουσία. Η πολικότητα των μορίων του νερού μπορεί να εξηγήσει γιατί υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά του νερού, όπως το ικανότητα διάλυσης άλλων ουσιών, της πυκνότητας και των ισχυρών δεσμών που συγκρατούν τα μόρια μαζί. Αυτά τα χαρακτηριστικά όχι μόνο διατηρούν τη ζωή μέσω βιοχημικών διεργασιών, αλλά δημιουργούν επίσης τα φιλόξενα περιβάλλοντα που στηρίζουν τη ζωή.

Ένα μόριο νερού αποτελείται από ένα άτομο οξυγόνου και δύο άτομα υδρογόνου. Το οξυγόνο έχει πολύ υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα, που σημαίνει ότι έχει πολύ υψηλή συγγένεια για τα ηλεκτρόνια. Το οξυγόνο στα μόρια νερού τραβά τα ηλεκτρόνια από τα άτομα υδρογόνου πιο κοντά σε αυτό, δημιουργώντας δύο πόλοι στο μόριο, όπου το άκρο υδρογόνου είναι μερικώς θετικό και το άκρο οξυγόνου είναι μερικώς αρνητικός.

Η πολικότητα του νερού του δίνει τη δυνατότητα να διαλύει άλλες ουσίες. Το χλωριούχο νάτριο, ή επιτραπέζιο αλάτι, είναι ένα παράδειγμα μιας ουσίας που διαλύεται στο νερό και αποτελείται από ιόντα νατρίου και χλωριούχου. Τα θετικά φορτισμένα άκρα των μορίων νερού προσελκύονται στα αρνητικά ιόντα χλωρίου και τα αρνητικά φορτισμένα άκρα των μορίων νερού προσελκύονται στα θετικά φορτισμένα ιόντα νατρίου. Όταν το αλάτι βυθίζεται στο νερό, τα μόρια του νερού περιβάλλουν τα ιόντα και τα διαχωρίζουν, προκαλώντας τη διάλυση του αλατιού.

Ο πάγος επιπλέει στο νερό επειδή ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από το νερό. Ωστόσο, ο πάγος είναι νερό και δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ των δύο ουσιών. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να εξηγηθεί από την πολικότητα του νερού. Όταν ο πάγος παγώνει, τα μόρια του νερού εκτείνονται όσο είναι δυνατόν αλλά συγκρατούνται σταθερά μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου. Το νερό διαστέλλεται όταν καταψύχεται, αλλά εξακολουθεί να αποτελείται από τον ίδιο αριθμό μορίων, μειώνοντας έτσι την πυκνότητά του και επιτρέποντάς του να επιπλέει στο νερό.

Οι δεσμοί υδρογόνου που συγκρατούν τα μόρια του νερού σε υγρή και στερεή μορφή δίνουν στην ουσία υψηλά σημεία βρασμού και πήξης και ισχυρή επιφανειακή τάση. Επειδή τα μόρια του νερού συγκρατούνται τόσο σφιχτά μεταξύ τους, χρειάζεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας για να βράσει το νερό. Επιπλέον, όταν γεμίζετε νερό στην κορυφή ενός μπουκαλιού, μπορείτε να δείτε ότι μέρος του νερού κρέμεται από την κορυφή της φιάλης, επειδή τα μόρια προσκολλώνται το ένα στο άλλο.