Структура воды и водородные связи
Введено| English | Значение |
|---|---|
| polar molecule/ˈpəʊlə ˈmɒlɪkjuːl/ | полярная молекула |
| electronegativity/ɪˌlektrəʊŋɡəˈtɪvɪti/ | электроотрицательность |
| partial charge/ˈpɑːʃl tʃɑːdʒ/ | частичный заряд |
| hydrogen bond/ˈhaɪdrədʒn bɒnd/ | водородная связь |
| cohesion/kəʊˈhiːʒn/ | когезия |
| surface tension/ˈsɜːfɪs ˈtenʃn/ | поверхностное натяжение |
| adhesion/ədˈhiːʒn/ | адгезия |
| specific heat/spəˈsɪfɪk hiːt/ | удельная теплоёмкость |
| solvent/ˈsɒlvənt/ | растворитель |
Страннейшая обычная жидкость
- Жизнь началась в воде, и около 70% наших клеток состоит из воды.
- Вода совершает то, что не могут многие мелкие молекулы: она поднимается вверх по деревьям, образует капли на листьях и сопротивляется резким изменениям температуры.
- Все эти «сверхспособности» обусловлены одной особенностью молекулы воды.
- Эта особенность — форма молекулы и способ распределения электронов.
Каков примерно процент содержания воды в типичной клетке?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Клетки состоят примерно на 70% из воды — вода является средой, в которой протекает химия жизни.
Вода — полярная молекула
- Вода является $\text{H}_2\text{O}$: один атом кислорода связан с двумя атомами водорода в изогнутой форме.
- Кислород сильнее притягивает электроны — у него выше электроотрицательность, чем у водорода.
- Поэтому общие электроны находятся ближе к кислороду.
- Это придает кислороду небольшой отрицательный частичный заряд, а каждому водороду — небольшой положительный.
- Молекула с таким разделением заряда называется полярной молекулой.
Почему молекула воды является полярной?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
У кислорода более высокая электроотрицательность, поэтому электроны находятся ближе к нему — придавая кислороду частичный отрицательный заряд, а водороду — частичный положительный.
Противоположные заряды притягиваются: водородные связи
- Положительный атом H одной молекулы воды притягивается к отрицательному атому O другой молекулы.
- Это слабое притяжение называется водородной связью.
- Каждая молекула воды может образовывать водородные связи сразу с несколькими соседями.
Сцепление друг с другом и с другими поверхностями
- Когаезия — это сцепление воды самой с собой; водородные связи удерживают молекулы вместе.
- Когаезия создает поверхностное натяжение, позволяющее насекомым ходить по пруду.
- Адгезия — это прилипание воды к другим поверхностям.
- Вместе когаезия и адгезия тянут воду вверх по узким трубкам (капиллярный эффект), помогая воде подниматься в растениях.
Притяжение воды к самой себе называется ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Когисия — это удержание молекулами воды друг за друга посредством водородных связей; прилипание к другим поверхностям называется адгезией.
Одна водородная связь слаба — гораздо слабее связей внутри самой молекулы. Сила воды заключается в огромном количестве таких связей, которые постоянно рвутся и восстанавливаются.
Одна водородная связь сильнее, чем химическая связь между O и H внутри молекулы воды.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Одна водородная связь слабая. Вода обладает мощными свойствами благодаря огромному количеству таких связей.
Выберите все свойства воды, обусловленные водородными связями.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Когизия, высокая теплоёмкость и растворительные свойства возникают благодаря водородным связям. Наличие H и O — это лишь её состав.
Вода сопротивляется изменению температуры
- Вода имеет высокую удельную теплоемкость: для её нагревания требуется много энергии.
- Энергия сначала тратится на разрыв водородных связей, а не на повышение температуры.
- Это стабилизирует клетки и целые океаны, защищая их от резких перепадов температур.
- Вода также является отличным растворителем: её полярные молекулы окружают и растворяют другие полярные и заряженные вещества.
Растворится ли она в воде?
Отсортируйте вещества по тому, может ли вода — полярный растворитель — их растворить.
Почему потоотделение охлаждает тело?
- Чтобы испариться, молекулы воды должны разорвать свои водородные связи — а это требует затрат энергии.
- Они забирают эту энергию (в виде тепла) от вашей кожи.
- Поэтому, когда пот испаряется, он уносит тепло с собой, и тело охлаждается.
Потение охлаждает вас, потому что испаряющаяся вода...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
При испарении необходимо разорвать водородные связи, что требует энергии. Эта энергия забирается в виде тепла от вашей кожи, охлаждая её.
Вода — это полярная молекула, поэтому её молекулы образуют водородные связи. Эти связи объясняют когезию, адгезию, поверхностное натяжение, высокую удельную теплоёмкость и способность воды быть растворителем — свойства, делающие жизнь возможной.