Уникальные свойства воды – строение и общие свойства

Уникальные свойства воды известны нам еще со школьных времен. На уроках физики и химии нам объясняли, что строение воды очень простое: один атом кислорода и два водорода. Но связаны они между собой таким образом, что эта простая с виду молекула обладает удивительными, практически волшебными качествами.

И вот теперь, с каждым новым экспериментом и открытием, мы получаем все больше подтверждений того, что это вещество поистине является основой нашего живого мира.

Вода обладает такими качествами, которые как бы специально созданы, для того, чтобы поддерживать и создавать жизнь на нашей планете.

Уникальные качества воды

Начнем с того, что теплоемкость воды равна 4,1868 кДж/кг, что практически вдвое превышает теплоемкость таких веществ, как глицерина, парафина, ацетона, фенола и растительных масел. Но самое интересное — следующее. 

Мы знаем, что теплоемкость любого вещества при нагревании возрастает, а у воды падает. При чем падает в интервале от 0 до 37 градусов, а выше этого интервала — начинает возрастать. То есть, для существования жизни теплокровных животных это свойство является определяющим.

Еще один очень важный момент — это угол связи Н-О-Н. Атомы соединены под углом 104,5 градусов. Практически такой же угол имеют связи в молекулах белка. И именно этот угол способствует образованию так называемой водородной связи.

Именно эта связь удерживает молекулы воды между собой и укладывает их плотно в структуру льда. Благодаря водородной связи вода при нормальных условиях — жидкость. И это опять выводит ее из ряда аналогов (сероводород, селенистый водород, теллуристый водород), которые при нормальных условиях — газы.

А при замерзании вода увеличивает свой объем, вопреки всем законам. Так как водородная связь как бы держит молекулы на определенном расстоянии друг от друга.

Испарение воды с поверхности слабое, и это свойство позволяет сохранить запасы воды на планете. А плотность воды с охлаждением до +4 увеличивается, при последующем охлаждении — уменьшается. То есть, самая тяжелая вода —  при +4.

Именно такая вода опускается в водоемах на дно. А самая легкая вода, охлажденная до меньших температур — всплывает на поверхность и превращается в лед.

Такое ощущение, что кто-то тщательно продумал весь процесс сохранения живых существ в водоемах.

Но, пожалуй, самое замечательное свойство воды — это то, что она является универсальным растворителем. Если в ней какое-либо вещество не растворяется, то оно гидрофобно. В живой клетке таким ограничителем является мембрана, что, собственно, и сыграло огромную роль в эволюции живых существ. Все это наводит только на мысль, что вода — структурированная система, которая может и должна нести информацию.

Но об этом мы поговорим в следующей статье.