Katere so 5 nujnih lastnosti vode?

Vsebina

• Voda je kohezivna in lepilna.
• Voda ohranja razmeroma stalno temperaturo.
• Voda je dobro topilo
• Voda se širi, ko zmrzne
• Voda ima nevtralen pH.

Voda je najpomembnejša okoljska značilnost, ki omogoča obstoj in vzdrževanje življenja. Obstajajo organizmi, ki obstajajo brez sončne svetlobe ali kisika, vendar še niso našli nobenega, ki bi obstajali popolnoma neodvisno od vode. Celo trdoživi kaktusi v daljnih dosegih puščave potrebujejo nekaj vode za preživetje. Skrivnost uporabnosti voda za življenje je v njegovi lastnosti vezave vodika, ki daje pet lastnosti, pomembnih za ustvarjanje okolja, v katerem lahko življenje obstaja in uspeva.

Voda je kohezivna in lepilna.

Molekule vode so polarne. To pomeni, da je en konec molekule bolj elektronegativen (negativni naboj) kot drugi konec (pozitiven naboj). Zato se nasprotni konci različnih vodnih molekul privlačijo med seboj, kot nasprotni konci magnetov. Privlačne sile med molekulami vode so znane kot "vodikove vezi". Tendenca vodikovega vezanja vodi, da je lepljiva, saj se molekule vode vežejo (kot v luži). To je znano kot kohezija. Zaradi te lastnosti ima voda veliko površinsko napetost. To pomeni, da je potrebno malo dodatne sile, da razbijete površino vodne luže. Voda je tudi lepilna, kar pomeni, da se poleg vode drži tudi drugih molekul. Zlasti se bo držal vodotopnih (hidrofilnih) snovi, na primer škroba ali celuloze. Ne bo se oprijel hidrofobnih snovi, kot je olje.

Voda ohranja razmeroma stalno temperaturo.

Voda ima visoko specifično toploto, visoko toploto izhlapevanja in izhlapevalno hlajenje, ki skupaj povzroči, da ohranja stalno temperaturo. Temperature vode se lahko spremenijo, seveda se le spreminjajo počasneje kot temperature drugih snovi. Vsaka od teh lastnosti je posledica lastnosti vezave vodika v vodi. Razbijanje in oblikovanje vezi, ki bi bili potrebni za spremembo temperature vode (temperatura vpliva na hitrost gibanja molekule), zahteva dodatno količino energije (ali toplote).

Visoka specifična toplota pomeni, da voda absorbira in zadržuje toploto bolje kot številne snovi. To pomeni, da za spremembo temperature vode potrebuje več energije (toplote). Visoka toplota uparjanja pomeni, da je potrebno več energije (toplote), da se voda pretvori v plin (hlapi) kot številne druge snovi. Hlajenje izhlapevanja je posledica molekul vode, ki pobegnejo v plinasto stanje (v paro), ki s seboj prenaša toploto in torej iz vodne luže. Posledica tega je, da se luža vode ne bo močno zvišala in bo ostala konstantna.

Voda je dobro topilo

Ker je voda polarna in tako zlahka vodikove vezi, se bodo druge polarne molekule v njej zlahka raztopile. Ne pozabite, da pri polarnih molekulah obstaja negativni naboj na enem koncu molekule, ki ga privlači pozitiven naboj na drugem koncu drugih molekul, kot magnet. Ta privlačnost tvori vodikove vezi. Polarne molekule so znane tudi kot hidrofilne (vodo ljubeče) ali vodotopne molekule. Vendar voda ne raztopi nepolarnih ali hidrofobnih (vode, ki se bojijo) molekul. Hidrofobne molekule vključujejo olja in maščobe.

Voda se širi, ko zmrzne

Veliko število vodikovih vezi, ki obstajajo v tekoči vodi, povzroči, da so molekule vode bolj narazen, kot so molekule v drugih tekočinah (vezi same zavzemajo prostor). V tekoči vodi se vezi nenehno tvorijo, lomijo in reformirajo, tako da voda lahko teče brez posebne oblike. Ko pa voda zmrzne, vezi ni več mogoče pretrgati, ker za to ni toplotne energije. Zato molekule vode tvorijo rešetko, ki je bolj ekspanzivna od vode v tekoči obliki. Ker zamrznjena voda vsebuje enako število molekul, vendar je bolj ekspanzivna, je manj gosta od tekoče vode. Manj gost led (trdna voda) bo torej lebdel nad bolj gosto tekočo vodo.

Film ledu nad vodnim telesom deluje kot izolator. Tako bo tekoča voda pod ledom zaščitena pred zunanjim zrakom in bo tudi manj verjetno, da bo zmrznila. To je še en razlog, da je voda sposobna vzdrževati konstantno temperaturo.

Voda ima nevtralen pH.

Voda lahko disociira v vodikove in hidroksilne ione. pH je relativno merilo vodika do hidroksilnih ionov. Ker ima voda približno enako število vodikovih in hidroksilnih ionov, ni kisla niti bazična, ima pa nevtralen pH 7. In ker vsebuje tako vodikove kot hidroksilne ione, lahko zagotovi, kar je potrebno za uravnavanje pH encimske reakcije, ki se pojavi v njeni prisotnosti. Kot rezultat tega je večnamensko topilo, znotraj katerega bi se lahko pojavilo na milijone različnih encimskih reakcij z različnimi pH vrednostmi.