1。凝集:
* 極性と水素結合: 酸素と水素原子の間の電子の不均等な共有により、水分子は非常に極性です。酸素はより電気陰性であり、共有電子をより近くに引っ張り、わずかな負電荷を与えます。水素原子はわずかな正電荷を持っています。
* 水素結合: これらの反対の電荷は互いに引き付けられ、水分子間の水素結合が形成されます。 たくさんの小さな磁石が一緒にくっついていることを想像してください。
* 強い結束: これらの水素結合は比較的強力であり、水にその高い凝集(分子の間の魅力)を与えます。これが、水が液滴を形成する理由、高い表面張力がある理由、そして重力に対して木を輸送できる理由です。
極性共有結合なし
* 水素結合なし: 水が極性の結合がなければ、水素結合を形成しません。
* 弱い凝集: 水素結合がなければ、メタンのような非極性分子間の誘引と同様に、水分子間の誘引ははるかに弱くなります。 水は液滴を形成せず、その表面張力は大幅に低くなります。
2。熱安定性:
* 熱容量: 水素結合により、水は熱容量があります。水の温度を上げるには、これらの水素結合を破る必要があり、多くのエネルギーが必要です。これが、水が生物と環境にとって優れた温度レギュレーターである理由です。
* 蒸発の高熱: 同じ原理が沸騰したお湯に当てはまります。 水を蒸発させるには、水素結合を破る必要があり、多くのエネルギーが必要です。これが、汗の蒸発が私たちの体から熱を除去するので、汗が私たちを冷やすのに役立つ理由です。
極性共有結合なし
* 熱容量: 水は熱容量が低くなります。つまり、熱くなり、はるかに速く冷却されます。これにより、温度の調節に効果が低下します。
* 蒸発の低熱: 水ははるかに低い温度で簡単に蒸発し、効率の低いクーラントになります。
要約:
水中の極性共有結合は、そのまとまりのある熱特性と熱特性の基本です。それらは水素結合を可能にし、水にその高い凝集、熱容量、蒸発熱を与えます。この極性がなければ、水は非常に異なる物質であり、自然界でははるかに重要性が低くなります。