თუ თქვენ შეძლებდით წყლის მოლეკულის დანახვას (H2ო) ახლოდან, ის გარკვეულწილად ჰგავს მრგვალ თავს, რომელსაც ორი ყური აქვს განლაგებული 10 და 2 საათის პოზიციებზე. იფიქრე მიკი მაუსზე. "ყურები" არის წყალბადის ორი იონი, ხოლო "თავი" არის ჟანგბადის იონი. იმის გამო, რომ წყალბადის იონებს აქვთ დადებითი მუხტი, ხოლო ჟანგბადის იონი უარყოფითია, ამგვარი შემადგენლობა აძლევს მოლეკულას წმინდა პოლარობას, მაგნიტის მსგავსად. წყლის მოლეკულის ეს თვისება წყალს აძლევს ოთხ თვისებას, რაც მას სიცოცხლისთვის შეუცვლელად აქცევს. მას აქვს ერთიანობა და შედარებით მაღალი დუღილის წერტილი, იგი მყარი მდგომარეობაში ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე თხევადი და ეს არის ძალიან კარგი გამხსნელი.
მაგნიტური მოზიდვა
წყლის მოლეკულის სტრუქტურა დამახინჯებული ტეტრაედრია. წყალბადის იონები ჟანგბადის მოლეკულასთან ერთად ქმნიან 104,5 გრადუსიან კუთხეს. შედეგი არის ის, რომ მოლეკულა ელექტრონულად ნეიტრალურია, მაგრამ მას აქვს პოლუსები, ისევე როგორც მაგნიტები. ერთი მოლეკულის უარყოფითი მხარე იზიდავს გარშემომყოფთა პოზიტიურ მხარეს. ეს ატრაქციონი ცნობილია როგორც წყალბადის შეერთება და მიუხედავად იმისა, რომ არ არის საკმარისად ძლიერი იმისათვის, რომ დაანგრიოს კოვალენტური ობლიგაციები მოლეკულები ერთად, საკმარისად ძლიერია ანომალური ქცევის წარმოსაქმნელად, რომელიც წყალს განასხვავებს სხვისგან სითხეები.
ოთხი ანომალიური თვისება
მზარეულები წყლის პოლარულ ბუნებას ეყრდნობიან, როდესაც ისინი მიკროტალღურ ღუმელს იყენებენ. იმის გამო, რომ მოლეკულები მაგნიტს ჰგავს, ისინი მაღალი სიხშირის გამოსხივებას რეაგირებენ ვიბრაციით და ამ ვიბრაციების ენერგია სითბოს წარმოქმნის საჭმლის მოსამზადებლად. ეს არის H- ს პოლარობის მნიშვნელობის ერთ-ერთი მაგალითი2ო, მაგრამ უფრო მნიშვნელოვანია.
ერთიანობა: მაგნიტური მიზიდულობის წყალობით წყლის მოლეკულები ერთმანეთზე ახდენენ, თხევადი წყალი "ერთმანეთთან იკვრება". ამის დანახვა შეგიძლიათ, როდესაც ორი წყლის მძივი უახლოვდება ერთმანეთს ბრტყელ, გლუვ ზედაპირზე. როდესაც ისინი საკმარისად ახლოს იქნებიან, ისინი მაგიურად ერწყმიან ერთ წვეთს. ეს თვისება, რომელსაც ერთიანობა ეწოდება, იძლევა წყლის ზედაპირის დაძაბულობას, რომელსაც დიდი ფეხების მწერები იყენებენ, რათა მათ ზედაპირზე სიარული შეძლონ. ის საშუალებას აძლევს ფესვებს წყალი შეწოონ უწყვეტი ნაკადით და უზრუნველყოფს, რომ პატარა კაპილარებში, მაგალითად, ვენებში გაედინება წყალი.
მაღალი დუღილის წერტილი: წყლის დუღილის წერტილი მაღალი არ არის ზოგიერთ სითხეში, მაგალითად, გლიცერინთან ან ზეითუნის ზეთთან შედარებით, მაგრამ ის უფრო დაბალი უნდა იყოს ვიდრე არის. პერიოდულ სისტემაში ჟანგბადის იგივე ჯგუფის ელემენტებისგან წარმოქმნილი ნაერთები, მაგალითად, წყალბადის სელინი (H2Se) და წყალბადის სულფიდი (H2S), აქვს დუღილის წერტილები, რომლებიც ნულოვანია 40 – დან 60 ცელსიუსის გრადუსით. წყლის მაღალი დუღილის წერტილი მთლიანად გამოწვეულია დამატებითი ენერგიით, რომელიც საჭიროა წყალბადის ობლიგაციების გასაქრობად. მაგნიტური მიზიდულობის გარეშე, რომელსაც წყლის მოლეკულები ახდენენ ერთმანეთზე, წყალი ორთქლდება დაახლოებით -60 ° C ტემპერატურაზე და დედამიწაზე არ იქნება თხევადი წყალი და სიცოცხლე.
ყინული ნაკლებად მკვრივია, ვიდრე წყალი: წყალბადის კავშირით უზრუნველყოფილი დამატებითი ერთობა კომპრესირებს წყალს თხევად მდგომარეობაში. წყლის გაყინვისას ელექტროსტატიკური მოზიდვა / მოგერიება ქმნის უფრო ფართო სივრცის ქსელის სტრუქტურას. წყალი ერთადერთი ნაერთია, რომელიც ნაკლებად მკვრივია მყარ მდგომარეობაში და ეს ანომალია ნიშნავს, რომ ყინული ცურავს. ეს რომ არა, ყველა ზღვის ეკოსისტემა იღუპებოდა, როდესაც ამინდი საკმაოდ ცივი იქნებოდა, რომ წყალი გაყინულიყო.
წყალი უნივერსალური გამხსნელია: ძლიერი წყალბადის შეერთების გამო, წყალი უფრო მეტ ნივთიერებას ხსნის, ვიდრე სხვა სითხე. ეს მნიშვნელოვანია ცოცხალი არსებებისთვის, რომლებიც საზრდოობენ წყალში გახსნილი საკვები ნივთიერებებით. ცოცხალი არსების უმეტესობა ბიოელექტრული სიგნალების გადასაცემად ეყრდნობა აგრეთვე ელექტროლიტებს, რომლებიც იონური ხსნარის შემცველი წყლის ხსნარებია.