Ci sono due diversi legami chimici presenti nell'acqua. Legami covalenti tra l'ossigeno e gli atomi di idrogeno il risultato di una condivisione degli elettroni. Questo è ciò che tiene insieme le molecole di acqua se stessi. Il legame idrogeno è il legame chimico tra le molecole di acqua che tiene insieme la massa delle molecole. Una goccia d'acqua che cade è un gruppo di molecole di acqua tenute insieme da legami idrogeno tra le molecole.
Legame in acqua liquida dell'idrogeno
I legami idrogeno sono relativamente deboli, ma poiché ci sono così tanti di loro presenti nell'acqua, determinano le proprietà chimiche in larga misura. Questi legami sono principalmente le attrazioni elettriche tra gli atomi di idrogeno carichi positivamente e atomi di ossigeno caricati negativamente. In acqua liquida le molecole d'acqua hanno energia sufficiente per tenerli vibrante e muoversi continuamente. I legami idrogeno sono costantemente formando e rottura, solo per formare ancora una volta. Se una pentola di acqua su una stufa è riscaldata, le molecole d'acqua si muovono più velocemente di quanto assorbono più energia termica. Il più caldo il liquido, più le molecole si muovono. Quando le molecole di assorbono abbastanza energia, quelli sulla superficie liberarsi nella fase gassosa di vapore. Non c'è nessun legame in vapore acqueo dell'idrogeno. Le molecole eccitate sono galleggianti intorno in modo indipendente, ma come si raffreddano, perdono energia. Al momento di condensazione, le molecole di acqua sono attratti a vicenda e legami idrogeno si formano ancora una volta in fase liquida.
Legame in ghiaccio dell'idrogeno
Il ghiaccio è una struttura ben definita, a differenza dell'acqua in fase liquida. Ogni molecola è circondata da quattro molecole di acqua, che formano legami a idrogeno. Come i cristalli di ghiaccio di forma molecole polari dell'acqua, essi devono orientarsi in una matrice come un reticolo tridimensionale. C'è meno energia e quindi meno libertà di vibrare o spostare. Una volta si organizzano così che loro attrattive e repulsive cariche sono bilanciate, i legami di idrogeno impostati in questo modo fino a quando il ghiaccio assorbe calore e si scioglie. Le molecole di acqua in ghiaccio non sono imballate come stretto come sono in acqua liquida. Dal momento che sono meno densi in questa fase solida, il ghiaccio galleggia in acqua.
Acqua come solvente
In molecole di acqua l'atomo di ossigeno attrae gli elettroni negativamente caricati più fortemente l'idrogeno. Questo dà acqua una distribuzione asimmetrica della carica in modo che è una molecola polare. Molecole di acqua hanno addebitato, sia positivamente che negativamente, estremità. Questa polarità permette all'acqua di sciogliere molte sostanze che hanno anche polarità o una disomogenea distribuzione della carica. Quando un composto ionico o polare è esposto all'acqua, le molecole d'acqua circondano. Perché le molecole d'acqua sono piccole, molti di loro può circondare una molecola di soluto e forma legami idrogeno. A causa della attrazione, le molecole di acqua possono separare le molecole di soluto affinché il soluto si scioglie in acqua. L'acqua è il "solvente universale" perché si scioglie più sostanze rispetto a qualsiasi altro liquido. Si tratta di un'importante proprietà biologiche.
Proprietà fisiche dell'acqua
Rete dell'acqua di legami idrogeno dà una forte coesione e tensione superficiale. Questo è evidente se acqua è caduto sulla carta oleata. Le goccioline d'acqua formerà perline dal momento che la cera è non solubile. Questa attrazione creata dal legame idrogeno mantiene l'acqua in una fase liquida sopra una vasta gamma di temperature. L'energia necessaria per rompere i legami di idrogeno induce l'acqua ad avere un elevato calore di vaporizzazione, in modo che ci vuole una grande quantità di energia per convertire acqua liquida in fase gassosa, vapore acqueo. Per questo motivo, evaporazione..--che viene utilizzato come un sistema di raffreddamento di molti mammiferi..--è efficace perché una grande quantità di calore deve essere rilasciata dal corpo di un animale al fine di rompere i legami idrogeno tra le molecole di acqua del sudore.
Legame In Biosystems idrogeno
L'acqua è una molecola versatile. E ' possibile legame a idrogeno, per sé e per tutte le altre molecole che hanno i radicali OH o NH2 ad essi connessi. Questo è importante in molte reazioni biochimiche. Sua proprietà hanno reso le condizioni favorevoli per la vita su questo pianeta. Una grande quantità di calore è necessaria per sollevare la temperatura dell'acqua un grado. In questo modo gli oceani memorizzare enormi quantità di calore e modera il clima della terra. Acqua si espande quando gela, che ha facilitato agli agenti atmosferici e dell'erosione su strutture geologiche. Il fatto che il ghiaccio è meno denso dell'acqua liquida permette il ghiaccio a galleggiare su stagni. Il livello superiore dell'acqua può congelare e proteggere molte forme di vita, che può sopravvivere l'inverno più profonda in acqua.