Hvordan er en vandmolekyle ligesom en magnet?

Hvis du kunne se et vandmolekyle (H _{2O) tæt på, ville det se lidt ud som et rundt hoved med to ører placeret på 10 og 2 o 'urstillinger. Tænk Mickey Mouse. "Ørerne" er de to hydrogenioner, mens "hovedet" er iltionen. Fordi hydrogenionerne bærer en positiv ladning og iltionen en negativ, giver dette arrangement molekylet en netpolaritet, ligesom en magnet. Vandmolekylets egenskab giver vand fire egenskaber, der gør det uundværligt for livet. Det har sammenhæng og et forholdsvis højt kogepunkt, det er mindre tæt i fast tilstand end flydende tilstand, og det er et usædvanligt godt opløsningsmiddel.}

Magnetisk attraktion

Vandmolekylets struktur er en forvrænget tetrahedron. Hydrogenionerne danner en 104,5-graders vinkel med oxygenmolekylet. Resultatet er, at molekylet er elektrisk neutralt, har det poler, ligesom magneter gør.Den negative side af et molekyle tiltrækkes af den positive side af dem omkring den.Denne tiltrækning er kendt som hydrogenbinding, og mens den ikke er stærk nok til at bryde de kovalente bindinger, der holder molekylerne sammen , det er stærkt nok til at frembringe uregelmæssig adfærd, der adskiller vand fra andre væsker.

Fire anomaløse egenskaber

Koger er afhængige af vandets polære natur, når de bruger en mikrobølgeovn. Fordi molekylerne er som magneter, reagerer de på højfrekvent stråling ved vibrationer, og energien af ​​disse vibrationer er, hvad der producerer varmen til at lave mad. Dette er et eksempel på betydningen af ​​polariteten af ​​H _{2O, men der er vigtigere.}

Samhørighed: På grund af den magnetiske attraktion vandmolekyler udøver på hinanden, har flydende vand tendens til at "holde sammen." Du kan se dette, når to vandperler nærmer hinanden på en flad, glat overflade. Når de kommer tæt nok, smelter de magisk sammen i en enkelt dråbe. Denne egenskab, kaldet samhørighed, giver vandoverfladespændingen, at insekter med store fødder udnytter sig for at kunne gå på overfladen. Det tillader rødder at suge vand i en kontinuerlig strøm og sikrer, at vand, som strømmer gennem små kapillærer, som f.eks. Vener, ikke adskilles.

Højt kogepunkt: Kogepunktet for vand er ikke højt sammenlignet med nogle væsker, såsom glycerin eller olivenolie, men den skal være lavere end den er. Forbindelser dannet ud fra elementer i samme gruppe som ilt i det periodiske bord, såsom hydrogen selen (H _{2Se) og hydrogensulfid (H 2S), har kogepunkter, der er 40 til 60 Celsius under nul. Vandets høje kogepunkt skyldes udelukkende den ekstra energi, der er nødvendig for at bryde hydrogenbindingerne. Uden den magnetiske attraktion, som vandmolekyler udøver på hinanden, vil vand fordampe ved noget som -60 ° C, og der ville ikke være noget flydende vand og intet liv på jorden.}

Is er mindre tæt end vand: Den ekstra sammenhængskraft tilvejebragt ved hydrogenbinding komprimerer vand sammen i flydende tilstand. Når vand fryser, skaber elektrostatisk tiltrækning /afstødning en gitterstruktur, som er mere rummelig. Vand er den eneste forbindelse, der er mindre tæt i fast tilstand, og denne uregelmæssighed betyder, at isen flyder. Hvis det ikke gjorde, ville alle marine økosystemer dø, når vejret var koldt nok til at fryse til vand.

Vand er en universel opløsningsmiddel: På grund af sin stærke hydrogenbinding opløses vand mere stoffer end nogen anden væske. Dette er vigtigt for levende væsener, der danner næring fra næringsstoffer opløst i vand. De fleste levende væsner er også afhængige af elektrolytter, som er vandopløsninger, der indeholder ioniske opløste stoffer, til transmission af bioelektriske signaler.