โครงสร้างของน้ำและพันธะไฮโดรเจน
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| polar molecule/ˈpəʊlə ˈmɒlɪkjuːl/ | โมเลกุลมีขั้ว |
| electronegativity/ɪˌlektrəʊŋɡəˈtɪvɪti/ | อิเล็กตรอนเนกาติวิตี |
| partial charge/ˈpɑːʃl tʃɑːdʒ/ | ประจุบางส่วน |
| hydrogen bond/ˈhaɪdrədʒn bɒnd/ | พันธะไฮโดรเจน |
| cohesion/kəʊˈhiːʒn/ | แรงยึดเหนี่ยวภายใน |
| surface tension/ˈsɜːfɪs ˈtenʃn/ | แรงตึงผิว |
| adhesion/ədˈhiːʒn/ | แรงยึดเกาะ |
| specific heat/spəˈsɪfɪk hiːt/ | ความร้อนจำเพาะ |
| solvent/ˈsɒlvənt/ | ตัวทำละลาย |
ของเหลวธรรมดาที่แปลกประหลาดที่สุด
- ชีวิตเริ่มต้นในน้ำ และเซลล์ของเรามีน้ำประมาณ 70%
- น้ำสามารถทำได้หลายอย่างที่โมเลกุลขนาดเล็กอื่นทำไม่ได้: เต้นขึ้นต้นไม้,形成珠 on leaves, and resist sudden temperature change
- "พลังพิเศษ" ทั้งหมดนี้มาจาก คุณสมบัติเดียว ของโมเลกุลน้ำ
- คุณสมบัตินี้คือรูปร่างและวิธีการที่มันแบ่งปันอิเล็กตรอน
เซลล์ทั่วไปประกอบด้วยน้ำประมาณกี่เปอร์เซ็นต์?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
เซลล์ประกอบด้วยน้ำประมาณ 70% — น้ำคือสื่อ发生的 chemistry of life happen在这里发生
น้ำเป็นโมเลกุลขั้ว
- น้ำเป็น $\text{H}_2\text{O}$: อะตอมออกซิเจนหนึ่งตัวเชื่อมกับไฮโดรเจนสองตัวในรูปทรงโค้ง
- ออกซิเจนมีแรงดึงดูดต่ออิเล็กตรอนที่แรงกว่า — ค่าอิเล็กโทรเนกาติฟیتی สูงกว่าไฮโดรเจน
- ดังนั้นอิเล็กตรอนร่วมจึงอยู่ใกล้กับออกซิเจนมากขึ้น
- สิ่งนี้ทำให้มีประจุลบ บางส่วน เล็กน้อยกับออกซิเจน และแต่ละไฮโดรเจนมีประจุบวกเล็กน้อย
- โมเลกุลที่มีประจุแยกออกจากกันแบบนี้เรียกว่า โมเลกุลขั้ว
ทำไมโมเลกุลของน้ำถึงมี ขั้ว?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ออกซิเจนมีค่า electronegativity สูงกว่า ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงอยู่ใกล้กับมันมากขึ้น — ทำให้ออกซิเจนมีประจุลบบางส่วนและไฮโดรเจนมีประจุบวกบางส่วน
ประจุตรงข้ามดึงกัน: พันธะไฮโดรเจน
- H ที่มีประจุบวกของโมเลกุลน้ำหนึ่งตัวจะถูกดึงดูดโดย O ที่มีประจุลบของอีกโมเลกุลหนึ่ง
- แรงดึงดูดอ่อนๆ นี้คือ พันธะไฮโดรเจน
- โมเลกุลน้ำแต่ละตัวสามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับเพื่อนบ้านได้หลายตัวพร้อมกัน
การยึดติดกันและติดกับสิ่งอื่น
- Coherence คือการที่น้ำยึดติดกับตัวเอง — พันธะไฮโดรเจนจับโมเลกุลเข้าด้วยกัน
- Coherence สร้าง แรงตึงผิว ทำให้แมลงเดินบนบ่อได้
- Adhesion คือการที่น้ำยึดติดกับพื้นผิวอื่น
- รวมกันแล้ว cohesion และ adhesion ดึงน้ำขึ้นในท่อแคบ (capillary action) ช่วยให้น้ำสูงขึ้นในพืช
น้ำที่เกาะติด consigoเรียกว่า ____
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
แรงยึดเกาะ คือโมเลกุลของน้ำยึดเกาะกันผ่านพันธะไฮโดรเจน; การเกาะติดกับพื้นผิว อื่น เรียกว่า adhesion
พันธะไฮโดรเจนหนึ่งตัว Weak —Weakกว่า bonds inside the molecule. พลังของน้ำมาจากการมีจำนวนมหาศาล of them, constantly breaking and re-forming
พันธะไฮโดรเจนหนึ่งเส้นมีความแข็งแรงกว่าพันธะที่เชื่อมต่อ O และ H เข้าด้วยกันภายในโมเลกุลของน้ำ
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
พันธะไฮโดรเจนหนึ่งตัวมีค่า ต่ำ น้ำมีความสำคัญเพราะ它有จำนวนมหาศาล 的数量 ของมัน
เลือก ทุก คุณสมบัติของน้ำที่เกิดจากพันธะไฮโดรเจน
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Cohesion, ความร้อนจำเพาะสูง, และพฤติกรรมตัวละลายทั้งหมดเกิดจากพันธะไฮโดรเจน ส่วนการประกอบด้วย H และ O เป็นเพียงองค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น
น้ำต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
- น้ำมี ความร้อนจำเพาะสูง: ต้องใช้พลังงานมากในการทำความร้อนมัน
- พลังงานส่วนใหญ่用於-breaking hydrogen bonds, not into raising the temperature
- สิ่งนี้ช่วย buffer cells และ oceansทั้งหมด against sudden temperature swings
- น้ำยังเป็น ตัวทำละลาย ที่ดีเยี่ยม — моเลกุลขั้วของมันจะล้อมรอบและละลายสารขั้วและประจุอื่นๆ
มันจะละลายในน้ำหรือไม่?
จัดลำดับสารโดยพิจารณาว่าน้ำ — ซึ่งเป็นตัวทำละลายที่มีขั้ว — สามารถละลายสารเหล่านั้นได้หรือไม่
ทำไมการเหงื่อออกถึงทำให้เย็นลง?
- เพื่อให้ระเหย моเลกุลน้ำต้องBREAK their hydrogen bonds — which takes energy
- พวกมันดึงพลังงานนั้น (ในรูปความร้อน) จากผิวหนังของคุณ
- ดังนั้นเมื่อเหงื่อระเหย มันจะพาความร้อนออกไปและทำให้ร่างกายเย็นลง
การเหงื่อออกทำให้เย็นลงเพราะน้ำระเหย...
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
การระเหยต้องทำลายพันธะไฮโดรเจน ซึ่งต้องใช้พลังงาน พลังงานนี้ถูกดึงออกมาเป็นความร้อนจากผิวหนังของคุณ ทำให้คุณเย็นลง
น้ำเป็น โมเลกุลขั้ว ทำให้โมเลกุลของน้ำสร้าง พันธะไฮโดรเจน พันธะเหล่านี้คือเหตุผลของความยึดเกาะ ความยึดติดกับพื้นผิว แรงตึงผิว ค่าความร้อนจำเพาะสูง และความสามารถในการละลายของน้ำ — คุณสมบัติที่ทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นได้