1。高沸点:
* より強い相互作用: 水素結合は、他の分子に見られる典型的な双極子双極子相互作用よりも著しく強い。水分子間のこの強い魅力は、壊れるのに多くのエネルギーを必要とし、高い沸点(100°C)につながります。
* 比較: 水と同様の分子量を持つ分子であるが、水素結合がないメタン(CH4)を考えてみましょう。メタンは-161.5°Cで沸騰します。この違いは、沸点に対する水素結合の大きな影響を強調しています。
2。高融点:
* 構造化されたネットワーク: 水素結合は、固体状態(ICE)に水分子の複雑で3次元ネットワークを作成します。このネットワークを氷に溶かすには、かなりの量のエネルギーが必要であるため、比較的高い融点(0°C)になります。
3。熱容量:
* エネルギー吸収: 水分子結合は、水分子が運動エネルギーを増加させ、温度を上げる前に、かなりの量のエネルギーを吸収します。大きな温度変化なしに熱を吸収するこの能力は、生物と環境の温度を調節するために重要な水を優れたヒートシンクにします。
4。高い表面張力:
* 凝集力: 水素結合は、水分子間に強い凝集力を生み出し、表面にそれらをしっかりと保持します。この強い魅力は、高い表面張力をもたらし、水滴が形成され、昆虫が水を歩くことを可能にします。
5。優れた溶媒:
* 極性: 水は非常に極性分子であり、不均一な電子分布のために正と負の終わりを持っていることを意味します。この極性は、水素結合を形成する能力と相まって、水が多くの極性およびイオン物質を効果的に溶解することを可能にします。
6。密度異常:
* クリスタルラティス: 氷の中で、水素結合は硬くて開いた結晶格子構造を作り出し、液体よりも密度が低くなります。この異常な特性は、水生生物に不可欠です。なぜなら、氷が浮かび、水の体を断熱し、固体を凍らせるのを防ぐからです。
7。毛細血管作用:
* 接着と凝集: 水素結合により、水分子は極性物質の表面に接着し、互いに凝集することができます。この力の組み合わせにより、毛細血管作用が可能になり、植物の水輸送に不可欠な重力に対する狭いチューブの水の動きが可能になります。
要約すると、水素結合は、多くの水の顕著な特性の原因であり、地球上の生命にとって重要な分子であり、多くの自然プロセスの重要な成分になっています。