Ha látna egy vízmolekulát (H2O) közelről kissé úgy néz ki, mint egy kerek fej, két füllel a 10 és a 2 órás helyzetben. Gondolj Miki egérre. A "fül" a két hidrogénion, míg a "fej" az oxigénion. Mivel a hidrogénionok pozitív töltést és az oxigénion negatív töltést hordoznak, ez az elrendezés a molekulának nettó polaritást ad, hasonlóan a mágneshez. A vízmolekula ezen jellemzője négy olyan tulajdonságot ad a víznek, amelyek nélkülözhetetlenné teszik az élet számára. Kohézióval és viszonylag magas forrásponttal rendelkezik, szilárd állapotban kevésbé sűrű, mint a folyékony, és kivételesen jó oldószer.
Mágneses vonzerő
A vízmolekula szerkezete torz tetraéder. A hidrogénionok 104,5 fokos szöget képeznek az oxigénmolekulával. Ennek az az eredménye, hogy bár a molekula elektromosan semleges, pólusai vannak, ugyanúgy, mint a mágneseknek. Egy molekula negatív oldala vonzódik a körülötte lévők pozitív oldalához. Ez a vonzerő hidrogénkötésként ismert, és bár nem elég erős ahhoz, hogy megszakítsa a kovalens kötéseket a molekulák együtt, ez elég erős ahhoz, hogy olyan rendellenes viselkedést eredményezzen, amely megkülönbözteti a vizet a másitól folyadékok.
Négy rendellenes tulajdonság
A szakácsok a víz sarki jellegére támaszkodnak, amikor mikrohullámú sütőt használnak. Mivel a molekulák olyanok, mint a mágnesek, rezgéssel reagálnak a nagyfrekvenciás sugárzásra, és ezeknek a rezgéseknek az energiája termeli a hőt az étel elkészítéséhez. Ez az egyik példa a H polaritásának fontosságára2Ó, de vannak ennél fontosabbak is.
Kohézió: A mágneses vonzás miatt a vízmolekulák egymásra hatnak, a folyékony víz hajlamos "összetapadni". Ezt akkor láthatja, amikor két vízgyöngy sík, sima felületen közeledik egymáshoz. Amikor elég közel kerülnek, varázslatosan egyesülnek egyetlen cseppbe. Ez a kohéziónak nevezett tulajdonság olyan vízfelületi feszültséget ad, amelyet a nagy lábú rovarok kihasználva képesek járni a felszínen. Lehetővé teszi a gyökerek számára a víz folyamatos áramlását, és biztosítja, hogy az apró hajszálereken, például vénákon átfolyó víz ne váljon szét.
Magas forráspont: A víz forráspontja bizonyos folyadékokkal, például glicerinnel vagy olívaolajjal összehasonlítva nem magas, de alacsonyabbnak kell lennie, mint amennyi. A periódusos rendszer oxigénjével azonos csoportba tartozó elemekből, például hidrogén-szelénből (H2Se) és hidrogén-szulfid (H2S) forráspontja 40–60 Celsius fok nulla alatt van. A víz magas forráspontja teljes egészében a hidrogénkötések lebontásához szükséges többlet energiának köszönhető. A vízmolekulák egymásra gyakorolt mágneses vonzása nélkül a víz valamilyen -60 ° C-on elpárologna, és a Földön nem lenne folyékony víz és élet.
A jég kevésbé sűrű, mint a víz: A hidrogénkötés által biztosított extra kohézió folyékony állapotban összenyomja a vizet. Amikor a víz megfagy, az elektrosztatikus vonzerő / taszítás tágabb rácsszerkezetet hoz létre. A víz az egyetlen olyan vegyület, amely szilárd állapotban kevésbé sűrű, és ez az anomália azt jelenti, hogy a jég lebeg. Ha nem, akkor minden tengeri ökoszisztéma elpusztul, amikor az idő elég hideg ahhoz, hogy a víz megfagyjon.
A víz univerzális oldószer: Erős hidrogénkötése miatt a víz több anyagot old, mint bármely más folyadék. Ez fontos azoknak az élőlényeknek, amelyek táplálékot nyernek a vízben oldott tápanyagokból. A legtöbb élőlény a bioelektromos jelek továbbításában támaszkodik az elektrolitokra, amelyek ionos oldott anyagokat tartalmazó vízoldatok.