1。分子構造：
* 極性： 水分子の酸素原子は、水素原子よりも電気陰性であるため、電子をより強く引き付けることを意味します。これにより、酸素に部分的な負電荷が生じ、水素に部分的な正電荷が生成されます。この極性により、水は非常に効果的な溶媒になり、多くの物質を溶解できます。
* 曲がった形： 酸素原子の2つの孤立した電子のペアのため、分子は線形ではなく曲がった形状を持っています。この形状は極性にも寄与します。
* 水素結合： 1つの水分子の部分的に陽性の水素原子と別の水素の部分的に負の酸素原子との間の強い引力は、水素結合と呼ばれます。この結合は、典型的な双極子型双極子相互作用よりも大幅に強く、水のユニークな特性の多くを担当しています。
2。異常な特性とそのソース：
* 高融点と沸点： 水素結合では、かなりの量のエネルギーが壊れる必要があり、同様のサイズの他の分子と比較して、融点と沸点が高くなります。
* 熱容量： 水は、大幅な温度変化なしに大量の熱エネルギーを吸収できます。これは、水分子がより速く移動する前に水素結合を壊すために必要なエネルギーによるものです。
* 高い表面張力： 強い水素結合は、水分子間に強い凝集力を生み出し、表面張力が高くなります。これが、水が液滴を形成する理由であり、一部の昆虫が水の上を歩くことができる理由です。
* 密度異常： ほとんどの物質とは異なり、水は液体状態よりも固体状態（ICE）で密度が低くなります。これは、氷内の水素結合がよりオープンな結晶構造を作成するためです。これが、水生環境での生活に重要な氷が浮かぶ理由です。
* 優れた溶媒： 水の極性により、塩、糖、多くのガスなど、広範囲の物質を溶解できます。これは、栄養素と廃棄物の輸送を可能にするため、生物学的プロセスにとって重要です。
要約：
水のユニークな特性は、小さくても非常に極性の分子、曲がった形状、そしてそれが形成する強力な水素結合から生じます。これらの特性は、地球上の生命に水を不可欠にし、多様な生物学的プロセスを可能にし、幅広い生態系をサポートします。
