Δεσμός υδρογόνου στο νερό

Το νερό είναι το πιο σημαντικό συστατικό για τη ζωή. Γενικά, ο όρος «υδατικό δυναμικό» χρησιμοποιείται για να εκφράσει την κατάσταση του νερού του φυτού. Τόσο τα ζωντανά όσο και τα μη έμβια όντα συνδέονται στενά με το νερό. Ακριβώς όπως οι άνθρωποι και τα φυτά, το νερό είναι επίσης ένα σημαντικό μέρος της έννοιας του δεσμού υδρογόνου. Ανήκοντας στην οικογένεια του υδρογόνου, ο δεσμός υδρογόνου είναι μια κρίσιμη διαδικασία που οδηγεί στο σχηματισμό δεσμών υδρογόνου. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι ο δεσμός υδρογόνου είναι σχετικά ισχυρότερος. δημιουργεί μικρότερο αριθμό εταίρων αλληλεπίδρασης. Για παράδειγμα, στην περίπτωση των μορίων νερού, που χημικά αντιπροσωπεύονται ως (H2O), το υδρογόνο συνδέεται ομοιοπολικά με το ηλεκτραρνητικό άτομο οξυγόνου.

Σήμερα, στο θέμα Δεσμοί υδρογόνου στο νερό, θα συζητήσουμε την έννοια του δεσμού υδρογόνου, τη σημασία του νερού και τους δεσμούς υδρογόνου στη σημασία του νερού.

Τι είναι ο δεσμός υδρογόνου;

Ο δεσμός υδρογόνου είναι η διαδικασία σχηματισμού δεσμών υδρογόνου. Πρόκειται για μια ειδική και μοναδική κατηγορία ελκυστικών διαμοριακών δυνάμεων που γενικά λαμβάνει χώρα λόγω της αλληλεπίδρασης διπόλου-διπόλου. Αυτή η αλληλεπίδραση συμβαίνει μεταξύ του ατόμου του υδρογόνου και κάποιου άλλου εξαιρετικά ηλεκτραρνητικού ατόμου.

Στο μόριο όπου το άτομο υδρογόνου είναι στενά συνδεδεμένο με το εξαιρετικά ηλεκτραρνητικό άτομο, το κοινό κομμάτι ενός ηλεκτρονίου έλκεται. Ως αποτέλεσμα, το άκρο του μορίου γίνεται ελαφρώς αρνητικό, ενώ το άλλο άκρο γίνεται θετικό. Και τα δύο άκρα ελκύουν το ένα το άλλο, γεγονός που οδηγεί στο σχηματισμό ενός αδύναμου δεσμού μεταξύ τους. Αυτός ο δεσμός αναφέρεται ως δεσμός υδρογόνου.

Τι είναι το νερό;

Το νερό είναι η πηγή της ζωής στη Γη. Το μεγαλύτερο μέρος του νερού βρίσκεται ως φυσικοί πόροι. Ωστόσο, βρίσκεται επίσης σε πολικούς πάγους, γεγονός που το καθιστά ακατάλληλο για χρήση. Μόνο ένα μικρό ποσοστό νερού είναι άμεσα διαθέσιμο για χρήση. Αυτό το καθιστά εξαιρετικά σημαντικό πόρο στη Γη. Ο χημικός τύπος του νερού είναι H2O. Εδώ, δύο μόρια υδρογόνου συνδέονται με ένα μόριο οξυγόνου.

Ιδιότητες του νερού 

Το νερό είναι ένα από τα πιο σημαντικά συστατικά που υπάρχουν στη Γη. Περίπου το 60% του ανθρώπινου σώματος αποτελείται από νερό. Ακόμη και η Γη μας φαίνεται μπλε, πράγμα που σημαίνει ότι είναι κυρίως καλυμμένη με νερό. Διαλύει όλες τις κύριες διαλυμένες ουσίες σε αυτό. Το νερό χρησιμοποιείται σχεδόν για όλες τις καθημερινές δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένου του ποτού, του πλυσίματος, του μπάνιου, του μαγειρέματος και ούτω καθεξής.

Φυσικές ιδιότητες του νερού 

Ορισμένες από τις κύριες φυσικές ιδιότητες του νερού είναι:

• Είναι ένα άχρωμο υγρό.

• Είναι άγευστο.

• Λειτουργεί ως εξαιρετικός διαλύτης και διαλύει όλες τις κύριες διαλυμένες ουσίες.

• Έχει υψηλά σημεία τήξης και βρασμού.

• Βοηθά στη μεταφορά ιόντων.

• Έχει υψηλή διπολική ροπή.

• Η θερμική αγωγιμότητα του νερού είναι πολύ υψηλή.

• Διαθέτει επίσης υψηλή λανθάνουσα εξάτμιση.

• Μπορεί να ρυθμίσει τη θερμοκρασία του σώματος.

• Έχει υψηλή επιφανειακή τάση.

Χημικές ιδιότητες του νερού 

Τα κύρια χημικά χαρακτηριστικά του νερού είναι: 

• Αντιδράσεις οξειδοαναγωγής 

Οι αντιδράσεις οξειδοαναγωγής είναι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ταυτόχρονη οξείδωση και αναγωγή.

Το νερό είναι μια εξαιρετική πηγή μορίων υδρογόνου.

Για παράδειγμα, 

2H2O (l) + 2Na (s) —–> 2NaOH (υδατ.)  

Το νερό είναι επίσης ένας εξαιρετικός παράγοντας στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

• Αμφοτερική φύση 

Το νερό είναι αμφοτερικό. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να λειτουργήσει ως βάση αλλά και ως οξύ.

• Αντίδραση υδρόλυσης 

Το νερό μπορεί να διαλύσει σχεδόν όλες τις ιοντικές ενώσεις σε αυτά. Αυτό σημαίνει ότι πολλές ομοιοπολικές και ιοντικές ενώσεις μπορούν να διαλυθούν εύκολα στο νερό.

Δεσμός υδρογόνου στο νερό 

Το εξαιρετικά ηλεκτραρνητικό άτομο οξυγόνου συνδέεται με το άτομο υδρογόνου σε ένα μόριο νερού. Τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων έλκονται στενά από τα άτομα οξυγόνου και γι' αυτό το άκρο του μορίου γίνεται αρνητικό, ενώ τα άτομα υδρογόνου φαίνονται θετικά.

Λόγω του δεσμού υδρογόνου, ένα μεμονωμένο άτομο υδρογόνου συνδέεται στενά με δύο ηλεκτραρνητικά άτομα ταυτόχρονα. Από τα δύο, το ένα συνδέεται με τον ομοιοπολικό δεσμό, ενώ άλλο είναι από τον δεσμό υδρογόνου. Ακολουθούν δύο κύριες συνθήκες σύνδεσης υδρογόνου - 

• Το μέγεθος του ηλεκτραρνητικού ατόμου πρέπει να είναι μικρό. Όσο μικρότερο θα είναι το μέγεθος των ηλεκτραρνητικών ατόμων, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η ηλεκτροστατική έλξη.

• Κάθε μόριο θα πρέπει να έχει ένα εξαιρετικά ηλεκτραρνητικό άτομο συνδεδεμένο με το άτομο υδρογόνου. Όσο μεγαλύτερη θα είναι η ηλεκτραρνητικότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πόλωση του μορίου.

• Λόγω του δεσμού υδρογόνου, τα μόρια του καρβοξυλικού οξέος εμφανίζονται πιο αμυδρά. Οι κυτταρικές ομάδες όλων αυτών των ενώσεων έχουν διπλάσιο μέγεθος.

Συμπέρασμα 

Το νερό είναι ένας από τους σημαντικότερους φυσικούς πόρους που διατίθενται στη Γη. Είναι τόσο ζωτικής σημασίας όσο το οξυγόνο. Δίνει ζωή σε φυτά, ζώα και πολλούς άλλους οργανισμούς που υπάρχουν στην επιφάνεια της Γης. Καταλαμβάνει επίσης το μεγαλύτερο μερίδιο της Γης. Όλες οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του νερού αποτελούν σε μεγάλο βαθμό τη φύση του να είναι με τον βαρύ διαλύτη που μπορεί να διαλύσει σχεδόν όλες τις διαλυμένες ουσίες του κόσμου.

Ακριβώς όπως τα ζωντανά όντα, το νερό είναι επίσης σημαντικό μέρος της έννοιας του δεσμού υδρογόνου. Ανήκοντας στην οικογένεια του υδρογόνου, ο δεσμός υδρογόνου είναι μια κρίσιμη διαδικασία που οδηγεί στο σχηματισμό δεσμών υδρογόνου. Στο τέλος, συζητήσαμε τον δεσμό υδρογόνου στη σημασία του νερού και τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζεται και κάναμε μια απλή απεικόνιση για ευκολία κατανόησης.