水素結合:
* 層: 水分子は極性です。つまり、わずかに正の末端(水素原子)とわずかに負の末端(酸素原子)があります。この極性により、ある水分子の陽性水素端が、別の水分子の負の酸素末端とともに弱い静電引力を形成することができます。これらのアトラクションは、水素結合と呼ばれます。
* 強さ: 水素結合は共有結合と比較して比較的弱いですが、水の特性に大きな影響を与えるほど強いです。
水の異常な物理的特性:
* 高沸点: 水素結合は、かなりの量のエネルギーを壊す必要があり、他の同様のサイズの分子と比較して高い沸点(100°C)につながります。
* 高融点: 同様に、強い水素結合は、水の比較的高い融点(0°C)に寄与します。
* 高い表面張力: 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。これにより、昆虫は水の上を歩くことができ、水滴の形成をサポートします。
* 熱容量: 水は、水素結合を破るのに必要なエネルギーのために、温度の大幅な変化なしに、大量の熱エネルギーを吸収することができます。これにより、水は優れたクーラントになり、地球の気候を緩和するのに役立ちます。
* ユニバーサル溶媒: 水の極性により、多くのイオン化合物と極性分子を溶解することができ、「ユニバーサル溶媒」のタイトルを獲得します。
要約: 水分子間の水素結合は、水の異常な物理的特性の背後にある主要な駆動力です。これらの特性は、地球上の生命に重要であり、水を例外的な物質にします。