Все живые организмы зависят от воды. Характеристики воды делают ее уникальным веществом. Полярность молекул воды может объяснить, почему существуют определенные характеристики воды, такие как ее способность растворять другие вещества, его плотность и прочные связи, удерживающие молекулы все вместе. Эти характеристики не только поддерживают жизнь посредством биохимических процессов, но и создают гостеприимную среду, поддерживающую жизнь.
Полярность
Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Кислород имеет очень высокую электроотрицательность, что означает, что он имеет очень высокое сродство к электронам. Кислород в молекулах воды притягивает электроны от атомов водорода к себе, создавая два полюсов в молекуле, где водородный конец частично положительный, а кислородный конец частично отрицательный.
Растворение других веществ
Полярность воды дает ей способность растворять другие вещества. Хлорид натрия или поваренная соль является примером вещества, которое растворяется в воде и состоит из ионов натрия и хлорида. Положительно заряженные концы молекул воды притягиваются к отрицательным ионам хлорида, а отрицательно заряженные концы молекул воды притягиваются к положительно заряженным ионам натрия. Когда соль погружается в воду, молекулы воды окружают ионы и разделяют их, в результате чего соль растворяется.
Плотность в замороженном состоянии
Лед плавает в воде, потому что лед менее плотный, чем вода. Однако лед - это вода, и между этими двумя веществами нет разницы. Это явление можно объяснить полярностью воды. Когда лед заморожен, молекулы воды расширяются настолько далеко, насколько это возможно, но прочно удерживаются вместе водородными связями. Вода расширяется, когда она заморожена, но по-прежнему состоит из того же количества молекул, что снижает ее плотность и позволяет плавать в воде.
Физические свойства
Водородные связи, которые удерживают молекулы воды вместе в жидкой и твердой форме, придают веществу высокие температуры кипения и замерзания и сильное поверхностное натяжение. Поскольку молекулы воды так плотно скреплены друг с другом, для закипания воды требуется большое количество тепла. Кроме того, когда вы наливаете воду до верха бутылки, вы можете видеть, что часть воды свисает с верхней части бутылки, потому что молекулы прилипают друг к другу.