Su, yaşamın varlığını ve devamını sağlayan en önemli çevresel özellik olarak görünmektedir. Güneş ışığı veya oksijen olmadan var olan organizmalar vardır, ancak henüz tamamen sudan bağımsız olarak var olan hiçbir organizma bulunmamıştır. Çölün uzak noktalarındaki dayanıklı kaktüsler bile hayatta kalmak için bir miktar suya ihtiyaç duyar. Suyun yaşam için yararlı olmasının sırrı, yaşamın var olabileceği ve gelişebileceği bir ortam yaratmak için önemli olan beş özelliği veren hidrojen bağı özelliğinde yatmaktadır.
Su Yapışkan ve Yapıştırıcıdır.
Su molekülleri polardır. Yani molekülün bir ucu diğer ucundan (pozitif yük) daha elektronegatiftir (negatif yük). Bu nedenle, farklı su moleküllerinin zıt uçları, mıknatısların zıt uçları gibi birbirini çeker. Su molekülleri arasındaki çekici kuvvetler "hidrojen bağları" olarak bilinir. hidrojen bağı Suyun eğilimi, su moleküllerinin birbirine yapışma eğiliminde olduğu için 'yapışkan' olmasına neden olur (bir su birikintisi). Bu kohezyon olarak bilinir. Bu özelliğinden dolayı suyun yüzey gerilimi yüksektir. Bu, su birikintisinin yüzeyini kırmak için biraz fazladan kuvvet gerektiği anlamına gelir. Su aynı zamanda yapışkandır, yani su dışında diğer moleküllere de yapışma eğilimi gösterir. Özellikle nişasta veya selüloz gibi suda çözünür (hidrofilik) maddelere yapışacaktır. Yağ gibi hidrofobik maddelere yapışmaz.
Su Nispeten Sabit Bir Sıcaklığı Korur.
Su, yüksek özgül ısıya, yüksek buharlaşma ısısına ve birlikte sabit bir sıcaklığı koruma eğilimine neden olan buharlaşmalı bir soğutma özelliğine sahiptir. Su sıcaklıkları elbette değişebilir, sadece diğer maddelerin sıcaklıklarından daha yavaş değişirler. Bu özelliklerin her biri, suyun hidrojen bağlama özelliğinden kaynaklanmaktadır. Suyun sıcaklığını değiştirmek için gerekli olacak bağların kırılması ve oluşması (sıcaklık molekül hareketinin hızını etkiler), fazladan bir enerji (veya ısı) alır. tamamlayınız.
Yüksek özgül ısı, suyun ısıyı birçok maddeden daha iyi emmesi ve tutması anlamına gelir. Yani suyun sıcaklığını değiştirmek için daha fazla enerji (ısı) gerekir. Yüksek buharlaşma ısısı, suyu gaza (buhar) dönüştürmek için diğer birçok maddeden daha fazla enerji (ısı) gerektiği anlamına gelir. Evaporatif soğutma, gaz haline (buhar haline) kaçan su moleküllerinin yanlarında ısı taşıyarak ve dolayısıyla su birikintisinden çıkmasının bir sonucudur. Sonuç olarak, su birikintisi sıcaklıkta fazla artma eğilimi göstermez ve sabit kalır.
Su İyi Bir Çözücüdür
Su polar olduğundan ve kolayca hidrojen bağları oluşturduğundan, diğer polar moleküller su içinde kolayca çözülür. Polar moleküller için, molekülün bir ucunda, bir mıknatıs gibi diğer moleküllerin diğer ucundaki pozitif yüke çekilen negatif bir yük olduğunu unutmayın. Bu çekim hidrojen bağları oluşturur. Polar moleküller ayrıca hidrofilik (suyu seven) veya suda çözünür moleküller olarak da bilinir. Ancak su, polar olmayan veya hidrofobik (sudan korkan) molekülleri iyi çözmez. Hidrofobik moleküller sıvı ve katı yağları içerir.
Su Donduğunda Genişler
Sıvı su içinde bulunan yüksek sayıda hidrojen bağı, su moleküllerinin diğer sıvılardaki moleküllerden daha uzak olmasına neden olur (bağlar kendileri yer kaplar). Sıvı suda, suyun belirli bir form olmadan akabilmesi için bağlar sürekli olarak oluşur, kırılır ve yeniden düzenlenir. Bununla birlikte, su donduğunda, bağlar artık kırılamaz, çünkü bunu yapacak ısı enerjisi yoktur. Bu nedenle, su molekülleri, sıvı haldeki sudan daha geniş olan bir kafes oluşturur. Donmuş su aynı sayıda molekül içerdiğinden ancak daha geniş olduğundan sıvı sudan daha az yoğundur. Daha az yoğun buz (katı su) bu nedenle daha yoğun sıvı su üzerinde yüzer.
Bir su kütlesi üzerindeki bir buz filmi, bir yalıtkan görevi görür. Sonuç olarak, buzun altındaki sıvı su, dış havadan korunacak ve donma olasılığı da daha az olacaktır. Bu, suyun tutarlı bir sıcaklığı koruyabilmesinin bir başka nedenidir.
Su Nötr pH'a Sahiptir.
Su [H2O] hidrojen [H+] ve hidroksil [OH-] iyonlarına ayrışabilir. pH, hidrojen ila hidroksil iyonlarının nispi bir ölçüsüdür. Su kabaca eşit sayıda hidrojen ve hidroksil iyonuna sahip olduğundan, ne asidik ne de baziktir, ancak nötr pH'ı 7'dir. Ve hem hidrojen hem de hidroksil iyonları içerdiğinden, varlığında meydana gelen bir enzimatik reaksiyonun pH'ını düzenlemek için ihtiyaç duyulan her şeyi sağlayabilir. Sonuç olarak, farklı pH gereksinimlerine sahip milyonlarca farklı enzimatik reaksiyonun potansiyel olarak meydana gelebileceği çok amaçlı bir çözücüdür.