Вода, здається, є найважливішою екологічною характеристикою, яка дозволяє існувати та підтримувати життя. Є організми, які існують без сонячного світла або кисню, але поки що не знайдено таких, які б існували абсолютно незалежно від води. Навіть витривалим кактусам у далекій частині пустелі для виживання потрібна певна кількість води. Секрет корисності води для життя полягає в її водневих характеристиках, яка надає п’ять властивостей, важливих для створення середовища, де життя може існувати та процвітати.
Вода є згуртованою і клейкою.
Молекули води полярні. Тобто один кінець молекули більш електронегативний (негативний заряд), ніж інший кінець (позитивний заряд). Тому протилежні кінці різних молекул води притягуються один до одного, як протилежні кінці магнітів. Сили притягання між молекулами води відомі як "водневі зв’язки". Водневий зв’язок тенденція води спричиняє її "липкість", оскільки молекули води мають тенденцію злипатися (як у калюжа). Це відоме як згуртованість. Через цю властивість вода має високий поверхневий натяг. Це означає, що для розбиття поверхні водної калюжі потрібно трохи додаткової сили. Вода також є адгезивом, це означає, що вона має властивість прилипати до інших молекул, крім води. Зокрема, він буде прилипати до водорозчинних (гідрофільних) речовин, таких як крохмаль або целюлоза. Він не буде прилипати до гідрофобних речовин, таких як масло.
Вода підтримує відносно постійну температуру.
Вода має високу питому теплоємність, велику теплоту випаровування та властивість випаровування, що охолоджує, що разом змушує її підтримувати постійну температуру. Температура води може змінюватися, звичайно, вони просто змінюються повільніше, ніж температури інших речовин. Кожна з цих властивостей обумовлена властивістю водню зв’язувати воду. Розрив і утворення зв’язків, що було б потрібно для зміни температури води (температура впливає на швидкість руху молекули), забирає додаткову кількість енергії (або тепла) повна.
Висока питома теплоємність означає, що вода поглинає і утримує тепло краще, ніж багато речовин. Тобто для зміни температури води потрібно більше енергії (тепла). Висока теплота випаровування означає, що для перетворення води в газ (пари) потрібно більше енергії (тепла), ніж багатьом іншим речовинам. Випарне охолодження є результатом того, що молекули води виходять у газоподібний стан (у пару), несучи з собою тепло, а отже, і з водної калюжі. Як результат, водна калюжа, як правило, не сильно підвищує температуру і залишається постійною.
Вода є хорошим розчинником
Оскільки вода є полярною і так легко зв’язується з воднем, інші полярні молекули легко розчиняться в ній. Пам'ятайте, що для полярних молекул на одному кінці молекули є негативний заряд, який притягується до позитивного заряду на іншому кінці інших молекул, як магніт. Це тяжіння утворює водневі зв’язки. Полярні молекули також відомі як гідрофільні (водолюбні) або водорозчинні молекули. Однак вода погано розчиняє неполярні або гідрофобні (бояться води) молекули. До гідрофобних молекул належать олії та жири.
Вода розширюється, коли замерзає
Велика кількість водневих зв’язків, що існують у рідкій воді, призводить до того, що молекули води знаходяться далі один від одного, ніж молекули можуть бути в інших рідинах (зв’язки займають простір самі). У рідкій воді зв’язки постійно утворюються, руйнуються та реформуються, так що вода може текти без певної форми. Однак коли вода замерзає, зв’язки вже не можуть розриватися, оскільки для цього немає теплової енергії. Тому молекули води утворюють решітку, яка є більш експансивною, ніж вода в рідкій формі. Оскільки заморожена вода містить однакову кількість молекул, але є більш просторою, вона менш щільна, ніж рідина. Отже, менш щільний лід (тверда вода) буде плавати над більш щільною рідкою водою.
Плівка льоду над водоймою виконує роль ізолятора. Як результат, рідка вода під льодом буде захищена від зовнішнього повітря, і, з меншою ймовірністю, вона також замерзне. Це ще одна причина того, що вода здатна підтримувати постійну температуру.
Вода має нейтральний рН.
Вода [H2O] може дисоціювати на іони водню [H +] та гідроксильних [OH-]. рН - відносна міра водню до гідроксильних іонів. Оскільки вода має приблизно однакову кількість іонів водню та гідроксилу, вона не є ні кислою, ні основною, але має нейтральний рН 7. І оскільки він містить як іони водню, так і гідроксильні іони, він може забезпечити все, що може знадобитися для регулювання рН ферментативної реакції, що відбувається в його присутності. Як результат, це багатофункціональний розчинник, в межах якого потенційно можуть відбуватися мільйони різних ферментативних реакцій з різними вимогами до рН.