สามวิธีที่ขั้วของโมเลกุลน้ำส่งผลต่อพฤติกรรมของน้ำ

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดขึ้นอยู่กับน้ำ ลักษณะของน้ำทำให้เป็นสารที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวมาก ขั้วของโมเลกุลของน้ำสามารถอธิบายได้ว่าทำไมลักษณะบางอย่างของน้ำจึงมีอยู่ เช่น ความสามารถในการละลายสารอื่น ๆ ความหนาแน่นและพันธะที่แข็งแกร่งที่ยึดโมเลกุลไว้ ด้วยกัน. ลักษณะเหล่านี้ไม่เพียงแต่รักษาชีวิตด้วยกระบวนการทางชีวเคมีเท่านั้น แต่ยังสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิตอีกด้วย

โมเลกุลของน้ำประกอบด้วยอะตอมออกซิเจนหนึ่งอะตอมและอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม ออกซิเจนมีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงมาก ซึ่งหมายความว่ามีความสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนสูงมาก ออกซิเจนในโมเลกุลของน้ำดึงอิเล็กตรอนจากอะตอมของไฮโดรเจนเข้าไปใกล้มันมากขึ้น ทำให้เกิดเป็นสอง ขั้วในโมเลกุลที่ปลายไฮโดรเจนเป็นบวกบางส่วนและปลายออกซิเจนเป็นบางส่วน เชิงลบ

ขั้วของน้ำทำให้สามารถละลายสารอื่นได้ โซเดียมคลอไรด์หรือเกลือแกงเป็นตัวอย่างของสารที่ละลายในน้ำและประกอบด้วยโซเดียมและคลอไรด์ไอออน ปลายโมเลกุลของน้ำที่มีประจุบวกจะดึงดูดไปยังไอออนคลอไรด์ที่เป็นลบ และปลายที่มีประจุลบของโมเลกุลของน้ำจะถูกดึงดูดไปยังโซเดียมไอออนที่มีประจุบวก เมื่อเกลือจมอยู่ในน้ำ โมเลกุลของน้ำจะล้อมรอบไอออนและแยกออกจากกัน ทำให้เกลือละลาย

น้ำแข็งลอยอยู่ในน้ำเพราะน้ำแข็งมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ อย่างไรก็ตาม น้ำแข็งก็คือน้ำ และไม่มีความแตกต่างระหว่างสารทั้งสอง ปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ด้วยขั้วของน้ำ เมื่อน้ำแข็งถูกแช่แข็ง โมเลกุลของน้ำจะขยายตัวเองออกไปให้ไกลที่สุดเท่าที่จะทำได้ แต่จะถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาด้วยพันธะไฮโดรเจน น้ำจะขยายตัวเมื่อถูกแช่แข็ง แต่ยังคงประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนเท่าเดิม ทำให้ความหนาแน่นลดลงและปล่อยให้ลอยอยู่ในน้ำได้

พันธะไฮโดรเจนที่ยึดโมเลกุลของน้ำไว้ด้วยกันในรูปของเหลวและของแข็งของน้ำ ทำให้สารมีจุดเดือดและจุดเยือกแข็งสูงและแรงตึงผิวที่รุนแรง เนื่องจากโมเลกุลของน้ำถูกยึดเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา จึงต้องใช้ความร้อนจำนวนมากในการต้มน้ำ นอกจากนี้ เมื่อคุณเติมน้ำจนเต็มขวด คุณจะเห็นว่าน้ำบางส่วนห้อยลงมาจากด้านบนของขวดเนื่องจากโมเลกุลเกาะติดกัน