Alla levande organismer är beroende av vatten. Vattnets egenskaper gör det till ett mycket unikt ämne. Vattenmolekylernas polaritet kan förklara varför vissa egenskaper hos vatten finns, såsom dess förmåga att lösa upp andra ämnen, dess densitet och de starka bindningarna som håller molekylerna tillsammans. Dessa egenskaper upprätthåller inte bara livet genom biokemiska processer utan skapar också de gästvänliga miljöer som upprätthåller livet.
Polaritet
En vattenmolekyl består av en syreatom och två väteatomer. Syre har en mycket hög elektronegativitet, vilket betyder att den har en mycket hög affinitet för elektroner. Syret i vattenmolekyler drar elektronerna från väteatomerna närmare den och skapar två poler i molekylen, där väteänden är delvis positiv och syreänden är delvis negativ.
Upplösning av andra ämnen
Vattnets polaritet ger det möjlighet att lösa upp andra ämnen. Natriumklorid, eller bordssalt, är ett exempel på ett ämne som löser sig i vatten och består av natrium- och kloridjoner. De positivt laddade ändarna av vattenmolekyler lockas till de negativa kloridjonerna, och de negativt laddade ändarna av vattenmolekylerna lockas till de positivt laddade natriumjonerna. När salt sänks ned i vatten omger vattenmolekylerna jonerna och separerar dem, vilket får saltet att lösas upp.
Densitet när fryst
Is flyter i vatten eftersom is är mindre tät än vatten. Men is är vatten och det finns ingen skillnad mellan de två ämnena. Detta fenomen kan förklaras med vattnets polaritet. När is är fryst sträcker sig vattenmolekylerna sig så långt de kan men hålls ordentligt ihop med vätebindningar. Vatten expanderar när det är fryst, men består fortfarande av samma antal molekyler, vilket minskar densiteten och låter det flyta i vatten.
Fysikaliska egenskaper
Vätebindningarna som håller vattenmolekyler i vatten i flytande och fast form ger ämnet höga kokpunkter och fryspunkter och stark ytspänning. Eftersom vattenmolekyler hålls så tätt ihop, tar det en stor mängd värme för vatten att koka. Dessutom, när du fyller vatten till toppen av en flaska, kan du se att en del av vattnet hänger på toppen av flaskan eftersom molekylerna fäster vid varandra.