• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >
    Hur är en vattenmolekyl som en magnet?

    Om du kunde se en vattenmolekyl (H 2O) på nära håll, skulle det se ut som ett runda huvud med två öron placerade vid klockan 10 och 2. Tänk Mickey Mouse. "Öronen" är de två vätejonerna medan "huvudet" är syrejonen. Eftersom vätejonerna bär en positiv laddning och syrgasjonen en negativ, ger detta arrangemang molekylen en nettpolaritet, som en magnet. Vattenmolekylens funktion ger vatten fyra egenskaper som gör den oumbärlig för livet. Den har sammanhållning och en relativt hög kokpunkt, den är mindre tät i fast tillstånd än vätsketillståndet, och det är ett utomordentligt bra lösningsmedel.

    Magnetisk attraktion

    Vattenmolekylens struktur är en förvrängd tetraeder. Vätejonerna bildar en 104,5-graders vinkel med syremolekylen. Resultatet är att medan molekylen är elektriskt neutral, har den poler, precis som magneter gör. Den negativa sidan av en molekyl lockas till den positiva sidan av dem runt den. Denna attraktion kallas vätebindning och medan den inte är tillräckligt stark för att bryta de kovalenta bindningarna som håller molekylerna ihop , det är starkt tillräckligt för att producera avvikande beteende som särskiljer vatten från andra vätskor.

    Fyra anomalösa egenskaper

    Kockar är beroende av vattenens polära natur när de använder en mikrovågsugn. Eftersom molekylerna är som magneter, svarar de på högfrekvent strålning genom att vibrera, och energin hos dessa vibrationer är det som ger värmen för att laga maten. Detta är ett exempel på vikten av polariteten hos H 2O, men det finns viktigare.

    Sammanhållning: På grund av den magnetiska attraktionen strömmar vattenmolekyler på varandra, tenderar flytande vatten att "hålla fast" tillsammans." Du kan se detta när två vattenpärlor närmar varandra på en platt, slät yta. När de kommer nära nog, sammanfogar de sig magiskt i en enda droppe. Denna egenskap, kallad sammanhållning, ger vattenspänning som insekter med stora fötter utnyttjar för att kunna gå på ytan. Det tillåter att rötter suger vatten i en kontinuerlig ström och säkerställer att vatten som strömmar genom små kapillärer, såsom vener, inte separeras.

    Högkokpunkt: Vattenkokpunkten är inte hög jämfört med Vissa vätskor, såsom glycerin eller olivolja, men den borde vara lägre än den är. Föreningar som bildas av element i samma grupp som syre i det periodiska bordet, såsom väte selen (H 2Se) och vätesulfid (H 2S), har kokpunkter som är 40 till 60 Celsius under noll. Vattenens höga kokpunkt beror helt och hållet på den extra energi som behövs för att bryta vätebindningarna. Utan den magnetiska attraktion som vattenmolekylerna utövar på varandra skulle vattnet förångas vid något liknande -60 ° C, och det skulle inte finnas något flytande vatten och inget liv på jorden.

    Is är mindre tät än vatten: The extra sammanhållning som tillhandahålls av vätebindning komprimerar vatten tillsammans i flytande tillstånd. När vatten fryser, skapar elektrostatisk attraktion /avstängning en gitterstruktur som är rymligare. Vatten är den enda förening som är mindre tät i fast tillstånd, och denna anomali innebär att isflottor. Om det inte gjorde skulle varje marint ekosystem dö när vädret var tillräckligt kallt för att frysa vatten.

    Vatten är ett universellt lösningsmedel: På grund av sin starka vätebindning löser vatten mer ämnen än någon annan vätska. Detta är viktigt för levande varelser som härleder näring från näringsämnen upplösta i vatten. De flesta levande varelser är också beroende av elektrolyter, vilka är vattenlösningar som innehåller joniska lösta ämnen för överföring av bioelektriska signaler.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com