Alle levende organismen zijn afhankelijk van water. De kenmerken van water maken het een zeer unieke substantie. De polariteit van watermoleculen kan verklaren waarom bepaalde kenmerken van water bestaan, zoals het vermogen om andere stoffen op te lossen, de dichtheid ervan en de sterke bindingen die de moleculen bij elkaar houden. Deze eigenschappen behouden niet alleen het leven door middel van biochemische processen, maar creëren ook de gastvrije omgevingen die het leven ondersteunen.

Polariteit

Een watermolecuul bestaat uit één zuurstofatoom en twee waterstofatomen. Zuurstof heeft een zeer hoge elektronegativiteit, wat betekent dat het een zeer hoge affiniteit heeft voor elektronen. De zuurstof in watermoleculen trekt de elektronen van de waterstofatomen dichterbij, waardoor twee polen in het molecuul worden gevormd, waar het waterstofuiteinde gedeeltelijk positief is en het zuurstofuiteinde gedeeltelijk negatief is.

Andere stoffen op te lossen

De polariteit van water geeft het de mogelijkheid om andere stoffen op te lossen. Natriumchloride, of tafelzout, is een voorbeeld van een stof die oplost in water en bestaat uit natrium- en chloride-ionen. De positief geladen uiteinden van watermoleculen worden aangetrokken door de negatieve chloride-ionen en de negatief geladen uiteinden van watermoleculen worden aangetrokken door de positief geladen natriumionen. Wanneer zout wordt ondergedompeld in water, omringen de watermoleculen de ionen en scheiden ze, waardoor het zout wordt opgelost.

Dichtheid bij bevroren

IJs drijft in water omdat ijs minder dicht is dan water. IJs is echter water en er is geen verschil tussen de twee stoffen. Dit verschijnsel kan worden verklaard door de polariteit van water. Wanneer ijs wordt bevroren, strekken de watermoleculen zich uit zover mogelijk mogelijk maar worden stevig samengehouden door waterstofbruggen. Water zet uit als het bevroren is, maar bestaat nog steeds uit hetzelfde aantal moleculen, waardoor de dichtheid ervan afneemt en het in water zweeft.

Fysieke eigenschappen

De waterstofbruggen die water vasthouden moleculen samen in de vloeibare en vaste vorm van water geven de stof hoge kook- en vriespunten en een sterke oppervlaktespanning. Omdat watermoleculen zo stevig bij elkaar worden gehouden, heeft het een grote hoeveelheid warmte nodig om water te laten koken. Bovendien, wanneer u water tot de bovenkant van een fles vult, kunt u zien dat een deel van het water aan de bovenkant van de fles hangt omdat de moleculen zich aan elkaar hechten.