Structure of Water and Hydrogen Bonding · Estrutura da Água e Ligações de Hidrogênio
| English | Português |
|---|---|
| polar molecule/ˈpəʊlə ˈmɒlɪkjuːl/ | molécula polar |
| electronegativity/ɪˌlektrəʊŋɡəˈtɪvɪti/ | eletronegatividade |
| partial charge/ˈpɑːʃl tʃɑːdʒ/ | carga parcial |
| hydrogen bond/ˈhaɪdrədʒn bɒnd/ | ligação de hidrogênio |
| cohesion/kəʊˈhiːʒn/ | coesão |
| surface tension/ˈsɜːfɪs ˈtenʃn/ | tensão superficial |
| adhesion/ədˈhiːʒn/ | adesão |
| specific heat/spəˈsɪfɪk hiːt/ | calor específico |
| solvent/ˈsɒlvənt/ | solvente |
The strangest ordinary liquid
- Life started in water, and your cells are about 70% water.
- Water does things most small molecules cannot: it climbs up trees, beads on a leaf, and resists sudden temperature change.
- All of these "superpowers" come from one feature of the water molecule.
- That feature is its shape and the way it shares electrons.
O líquido ordinário mais estranho
- A vida começou na água, e suas células são compostas por cerca de 70% de água.
- A água faz coisas que a maioria das pequenas moléculas não consegue: escala árvores, forma gotas em folhas e resiste a mudanças bruscas de temperatura.
- Todos esses "superpoderes" vêm de uma característica da molécula de água.
- Essa característica é sua forma e a maneira como compartilha elétrons.
Roughly what percentage of a typical cell is water? · Aproximadamente qual porcentagem de uma célula típica é água?
Cells are about 70% water — water is the medium in which the chemistry of life happens. · As células têm cerca de 70% de água — a água é o meio em que a química da vida ocorre.
Water is a polar molecule
- Water is $\text{H}_2\text{O}$: one oxygen joined to two hydrogens in a bent shape.
- Oxygen has a stronger pull on electrons — a higher electronegativity 电负性 — than hydrogen.
- So the shared electrons sit closer to the oxygen.
- This gives oxygen a small negative partial charge 部分电荷 and each hydrogen a small positive one.
- A molecule with separated charge like this is a polar molecule 极性分子.
A água é uma molécula polar
- A água é $\text{H}_2\text{O}$: um oxigênio ligado a dois hidrogênios em formato angulado.
- O oxigênio exerce maior atração sobre os elétrons — possui maior eletronegatividade 电负性 — que o hidrogênio.
- Assim, os elétrons compartilhados ficam mais próximos do oxigênio.
- Isso confere ao oxigênio uma pequena carga parcial negativa 部分电荷 e a cada hidrogênio uma pequena positiva.
- Uma molécula com cargas separadas dessa forma é uma molécula polar 极性分子.
Why is a water molecule polar? · Por que uma molécula de água é polar?
Oxygen has a higher electronegativity, so the electrons sit closer to it — giving oxygen a partial negative and the hydrogens a partial positive charge. · O oxigênio tem maior eletronegatividade, então os elétrons ficam mais próximos dele — dando ao oxigênio uma carga parcial negativa e aos hidrogênios uma carga parcial positiva.
Opposite charges pull: hydrogen bonds
- The positive H of one water molecule is attracted to the negative O of another.
- This weak attraction is a hydrogen bond 氢键.
- Each water molecule can hydrogen-bond to several neighbours at once.
Cargas opostas se atraem: ligações de hidrogênio
- O H positivo de uma molécula de água é atraído pelo O negativo de outra.
- Essa atração fraca é uma ligação de hidrogênio 氢键.
- Cada molécula de água pode formar ligações de hidrogênio com vários vizinhos simultaneamente.
Sticking together and to other things
- Cohesion 内聚力 is water sticking to itself — hydrogen bonds hold the molecules together.
- Cohesion creates surface tension 表面张力, letting insects walk on a pond.
- Adhesion 附着力 is water sticking to other surfaces.
- Together, cohesion and adhesion pull water up narrow tubes (capillary action), helping water rise in a plant.
Juntando-se e aderindo a outras coisas
- Coesão 内聚力 é a água grudando em si mesma — as ligações de hidrogênio mantêm as moléculas unidas.
- A coesão cria tensão superficial 表面张力, permitindo que insetos andem sobre um lago.
- Adesão 附着力 é a água grudando em outras superfícies.
- Juntas, coesão e adesão puxam a água por tubos estreitos (ação capilar), ajudando a subir em plantas.
Water sticking to itself is called ____. · A água grudando em si mesma é chamada de ____.
Cohesion · Coesão is water molecules holding onto each other through hydrogen bonds; sticking to other · outro surfaces is adhesion. · Coesão são as moléculas de água se mantendo unidas através de ligações de hidrogênio; grudar em outras superfícies é adesão.
A single hydrogen bond is weak — far weaker than the bonds inside the molecule. Water's power comes from having a huge number of them, constantly breaking and re-forming.
Uma única ligação de hidrogênio é fraca — muito mais fraca que as ligações dentro da molécula. O poder da água vem de ter um grande número delas, quebrando e reformando constantemente.
A single hydrogen bond is stronger than the bond holding an O and H together inside a water molecule. · Uma única ligação de hidrogênio é mais forte do que a ligação que mantém um O e H juntos dentro de uma molécula de água.
A single hydrogen bond is weak · fraca. Water is powerful because it has an enormous number of them. · Uma única ligação de hidrogênio é fraca. A água é poderosa porque possui um número enorme delas.
Select all · todos the properties of water that come from hydrogen bonding. · Selecione todas as propriedades da água que decorrem das ligações de hidrogênio.
Cohesion, high specific heat, and solvent behaviour all come from hydrogen bonding. Being made of H and O is just its composition. · Coesão, alto calor específico e comportamento como solvente vêm das ligações de hidrogênio. Ser feita de H e O é apenas sua composição.
Water resists temperature change
- Water has a high specific heat 比热容: it takes a lot of energy to warm it up.
- The energy first goes into breaking hydrogen bonds, not into raising the temperature.
- This buffers cells and whole oceans against sudden temperature swings.
- Water is also an excellent solvent 溶剂 — its polar molecules surround and dissolve other polar and charged substances.
A água resiste à mudança de temperatura
- A água tem alto calor específico 比热容: leva muita energia para aquecê-la.
- A energia vai primeiro quebrar as ligações de hidrogênio, não aumentar a temperatura.
- Isso atua como tampão para células e oceanos inteiros contra oscilações bruscas de temperatura.
- A água também é um excelente solvente 溶剂 — suas moléculas polares cercam e dissolvem outras substâncias polares e carregadas.
Will it dissolve in water? · Dissolverá na água?
Sort substances by whether water — a polar solvent — can dissolve them. · Classifique substâncias por se a água — um solvente polar — pode dissolvê-las.
Why does sweating cool you down?
- To evaporate, water molecules must break their hydrogen bonds — which takes energy.
- They take that energy (as heat) from your skin.
- So as sweat evaporates, it carries heat away and your body cools.
Por que suar esfria?
- Para evaporar, as moléculas de água devem quebrar suas ligações de hidrogênio — o que exige energia.
- Elas levam essa energia (na forma de calor) da sua pele.
- Assim, à medida que o suor evapora, ele remove calor e seu corpo esfria.
Sweating cools you because evaporating water... · Sudar resfria você porque a água evaporando...
Evaporation must break hydrogen bonds, which needs energy. That energy is taken as heat from your skin, cooling you. · A evaporação deve quebrar ligações de hidrogênio, o que requer energia. Essa energia é retirada como calor da sua pele, resfriando-o.
Water is a polar molecule, so its molecules form hydrogen bonds. Those bonds explain cohesion, adhesion, surface tension, a high specific heat, and water's power as a solvent — the properties that make life possible.
A água é uma molécula polar, então suas moléculas formam ligações de hidrogênio. Essas ligações explicam a coesão, a adesão, a tensão superficial, o alto calor específico e o poder da água como solvente — as propriedades que tornam a vida possível.