Jika Anda dapat melihat molekul air (H2O) dari dekat, itu akan terlihat seperti kepala bundar dengan dua telinga yang diposisikan pada posisi jam 10 dan 2. Pikirkan Miki Tikus. "Telinga" adalah dua ion hidrogen sedangkan "kepala" adalah ion oksigen. Karena ion hidrogen membawa muatan positif dan ion oksigen negatif, susunan ini memberikan molekul polaritas bersih, seperti magnet. Fitur molekul air ini memberikan air empat sifat yang membuatnya sangat diperlukan untuk kehidupan. Ini memiliki kohesi dan titik didih yang relatif tinggi, kurang padat dalam keadaan padat daripada keadaan cair, dan merupakan pelarut yang sangat baik.
Daya Tarik Magnetik
Struktur molekul air adalah tetrahedron yang terdistorsi. Ion hidrogen membentuk sudut 104,5 derajat dengan molekul oksigen. Hasilnya adalah, meskipun molekulnya netral secara elektrik, ia memiliki kutub, seperti halnya magnet. Sisi negatif dari satu molekul tertarik ke sisi positif dari orang-orang di sekitarnya. Daya tarik ini dikenal sebagai ikatan hidrogen, dan meskipun tidak cukup kuat untuk memutuskan ikatan kovalen, tetap molekul bersama-sama, itu cukup kuat untuk menghasilkan perilaku anomali yang membedakan air dari yang lain cairan.
Empat Sifat Anomali
Koki mengandalkan sifat polar air setiap kali mereka menggunakan oven microwave. Karena molekul seperti magnet, mereka merespons radiasi frekuensi tinggi dengan bergetar, dan energi dari getaran inilah yang menghasilkan panas untuk memasak makanan. Ini adalah salah satu contoh pentingnya polaritas H2O, tapi ada yang lebih penting.
Kohesi: Karena gaya tarik magnet yang diberikan molekul air satu sama lain, air cair cenderung "menempel". Anda dapat melihat ini ketika dua manik-manik air saling mendekati pada permukaan yang rata dan halus. Ketika mereka cukup dekat, mereka secara ajaib bergabung menjadi satu tetesan. Sifat ini, yang disebut kohesi, memberikan tegangan permukaan air yang dimanfaatkan serangga dengan kaki besar untuk dapat berjalan di permukaan. Ini memungkinkan akar untuk menyedot air dalam aliran yang berkelanjutan dan memastikan bahwa air yang mengalir melalui kapiler kecil, seperti vena, tidak terpisah.
Titik Didih Tinggi: Titik didih air tidak tinggi jika dibandingkan dengan beberapa cairan, seperti gliserin atau minyak zaitun, tetapi seharusnya lebih rendah dari itu. Senyawa yang terbentuk dari unsur-unsur dalam golongan yang sama dengan oksigen dalam tabel periodik, seperti hidrogen selenium (H2Se) dan hidrogen sulfida (H2S), memiliki titik didih 40 hingga 60 derajat Celcius di bawah nol. Titik didih air yang tinggi sepenuhnya disebabkan oleh energi ekstra yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan hidrogen. Tanpa daya tarik magnet yang diberikan molekul air satu sama lain, air akan menguap pada suhu sekitar -60 ° C, dan tidak akan ada air cair dan tidak ada kehidupan di Bumi.
Es Kurang Padat daripada Air: Kohesi ekstra yang diberikan oleh ikatan hidrogen memampatkan air bersama-sama dalam keadaan cair. Saat air membeku, gaya tarik/tolak elektrostatik menciptakan struktur kisi yang lebih luas. Air adalah satu-satunya senyawa yang kurang padat dalam keadaan padat, dan anomali ini berarti es mengapung. Jika tidak, setiap ekosistem laut akan mati setiap kali cuaca cukup dingin untuk membekukan air.
Air Adalah Pelarut Universal: Karena ikatan hidrogennya yang kuat, air melarutkan lebih banyak zat daripada cairan lainnya. Ini penting bagi makhluk hidup yang memperoleh makanan dari nutrisi yang larut dalam air. Sebagian besar makhluk hidup juga bergantung pada elektrolit, yang merupakan larutan air yang mengandung zat terlarut ionik, untuk transmisi sinyal bioelektrik.