Ako ste mogli vidjeti molekulu vode (H2O) izbliza, izgledalo bi nekako poput okrugle glave s dva uha smještena na položajima 10 i 2 sata. Misli na Mickey Mousea. "Uši" su dva vodikova iona, dok je "glava" ion kisika. Budući da vodikovi ioni nose pozitivan naboj, a ioni kisika negativni, ovaj raspored daje molekuli neto polaritet, slično magnetu. Ova značajka molekule vode daje vodi četiri svojstva zbog kojih je neophodna za život. Ima koheziju i razmjerno visoko vrelište, u krutom je stanju manje gusto od tekućeg i izuzetno je dobro otapalo.
Magnetska privlačnost
Građa molekule vode je iskrivljeni tetraedar. Vodikovi ioni tvore kut od 104,5 stupnjeva s molekulom kisika. Rezultat je da, dok je molekula električki neutralna, ima polove, baš kao što to imaju i magneti. Negativnu stranu jedne molekule privlači pozitivna strana onih oko nje. Ta je atrakcija poznata kao vodikova veza i premda nije dovoljno jaka da prekine zadržavanje kovalentnih veza molekula zajedno, dovoljno je jak da proizvede anomalno ponašanje koje razlikuje vodu od ostalih tekućine.
Četiri anonimna svojstva
Kuhari se oslanjaju na polarnu prirodu vode kad god koriste mikrovalnu pećnicu. Budući da su molekule poput magneta, oni reagiraju na visokofrekventno zračenje vibracijama, a energija tih vibracija stvara toplinu za kuhanje hrane. Ovo je jedan od primjera važnosti polariteta H2O, ali ima i važnijih.
Kohezija: Zbog magnetske privlačnosti molekule vode koje djeluju jedna na drugu, tekuća voda ima tendenciju da se "lijepi". To možete vidjeti kada se dvije vodene kuglice približe jedna drugoj na ravnoj, glatkoj površini. Kad se približe dovoljno, čarobno se stope u jednu kapljicu. Ovo svojstvo, koje se naziva kohezija, daje površinsku napetost vode koju insekti s velikim stopalima iskorištavaju kako bi mogli hodati po površini. Omogućuje korijenju da usisava vodu u neprekidnom toku i osigurava da se voda koja teče kroz sitne kapilare, poput vena, ne odvaja.
Visoka točka vrenja: Tačka ključanja vode nije velika u usporedbi s nekim tekućinama, poput glicerina ili maslinovog ulja, ali trebala bi biti niža nego što jest. Spojevi nastali od elemenata iz iste skupine kao kisik u periodnom sustavu, poput vodika selena (H2Se) i sumporovodika (H2S), imaju točke vrenja od 40 do 60 Celzijevih stupnjeva ispod nule. Visoko vrelište vode u potpunosti je posljedica dodatne energije potrebne za razbijanje vodikovih veza. Bez magnetske privlačnosti koju molekule vode vrše jedna na drugu, voda bi isparila na oko -60 ° C, a na Zemlji ne bi bilo tekuće vode i života.
Led je manje gust od vode: Dodatna kohezija koju osigurava vodikova veza komprimira vodu u tekućem stanju. Kad se voda smrzne, elektrostatičko privlačenje / odbijanje stvara rešetkastu strukturu koja je prostranija. Voda je jedini spoj koji je u čvrstom stanju manje gust, a ova anomalija znači da led pluta. Da nije, svaki bi morski ekosustav umro kad god bi vrijeme bilo dovoljno hladno da se voda smrzne.
Voda je univerzalno otapalo: Zbog svoje jake veze s vodikom, voda otapa više tvari nego bilo koja druga tekućina. To je važno za živa bića koja se hrane hranjivim sastojcima otopljenim u vodi. Većina živih bića također se oslanja na elektrolite, koji su vodene otopine koje sadrže ionske otopljene tvari, za prijenos bioelektričnih signala.
