Ποιες ειδικές ικανότητες έχουν τα μόρια νερού επειδή είναι πολικά;
1. Δεσμός υδρογόνου:
* Ισχυρότερες αλληλεπιδράσεις: Το μερικό θετικό φορτίο στα άτομα υδρογόνου ενός μορίου νερού προσελκύει το μερικό αρνητικό φορτίο στο άτομο οξυγόνου ενός άλλου μορίου νερού. Αυτή η έλξη, γνωστή ως δεσμός υδρογόνου, είναι ισχυρότερη από τις τυπικές αλληλεπιδράσεις διπολικής-δίπολης.
* Υψηλό σημείο βρασμού: Οι δεσμοί υδρογόνου συμβάλλουν στο εξαιρετικά υψηλό σημείο βρασμού του νερού (100 ° C) σε σύγκριση με άλλα μόρια παρόμοιου μεγέθους. Αυτό επιτρέπει στο υγρό νερό να υπάρχει σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών.
* Υψηλό σημείο τήξης: Παρόμοια με το σημείο βρασμού, το υψηλό σημείο τήξης του νερού (0 ° C) είναι επίσης αποτέλεσμα της σύνδεσης υδρογόνου.
* Υψηλή επιφανειακή τάση: Οι ισχυροί δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων νερού δημιουργούν μια ισχυρή επιφανειακή τάση, επιτρέποντας σε ορισμένα έντομα να περπατούν στο νερό.
2. Διαλυτότητα:
* Universal διαλύτη: Η πολικότητα του νερού του επιτρέπει να διαλύει πολλές ιοντικές ενώσεις και πολικά μόρια. Οι μερικές χρεώσεις στα μόρια του νερού μπορούν να αλληλεπιδρούν με τα ιόντα σε ένα αλάτι, να τα χωρίζουν και να τους επιτρέπουν να διαλύονται. Αυτή η ικανότητα καθιστά το νερό εξαιρετικό διαλύτη για πολλές βιολογικές διεργασίες.
* Ενυδάτωση: Η έλξη μεταξύ μορίων νερού και άλλων μορίων ονομάζεται ενυδάτωση. Αυτή η διαδικασία είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση του σχήματος και της λειτουργίας των βιολογικών μορίων όπως οι πρωτεΐνες και το DNA.
3. Συνοχή και προσκόλληση:
* συνοχή: Τα μόρια του νερού προσελκύονται μεταξύ τους λόγω σύνδεσης υδρογόνου, οδηγώντας σε συνοχή. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει στο νερό να μετακινείται μέσω στενών σωλήνων, όπως τα δοχεία Xylem σε φυτά.
* προσκόλληση: Τα μόρια του νερού προσελκύονται επίσης από άλλα πολικά μόρια, μια ιδιότητα που ονομάζεται πρόσφυση. Αυτό εξηγεί γιατί οι επιφάνειες των υδάτων και του επιτρέπουν να μετακινείται ενάντια στη βαρύτητα σε λεπτές σωλήνες.
4. Θερμική χωρητικότητα:
* Υψηλή θερμική χωρητικότητα: Το νερό έχει υψηλή θερμική χωρητικότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να αυξήσει τη θερμοκρασία του. Αυτή η ιδιότητα βοηθά στη ρύθμιση της θερμοκρασίας, διατηρώντας τους ζωντανούς οργανισμούς από την υπερθέρμανση ή την κατάψυξη.
5. Σημασία στα βιολογικά συστήματα:
* Βιολογικές διεργασίες: Οι μοναδικές ιδιότητες του νερού είναι απαραίτητες για αμέτρητες βιολογικές διεργασίες, όπως:
* Μεταφορά θρεπτικών ουσιών και αποβλήτων
* Ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος
* Συντήρηση κυτταρικού σχήματος
* Χημικές αντιδράσεις
Συνοπτικά, η πολικότητα του νερού είναι το θεμέλιο για ένα ευρύ φάσμα βασικών ιδιοτήτων, καθιστώντας το ένα ζωτικό μόριο για τη ζωή στη Γη.
