物理的特性:
* 沸点と融点: 他の同様のサイズの分子と比較して、水には異常に高い沸点(100°C)と融点(0°C)があります。これは、水分子間の強い水素結合によるものです。
* 熱容量: 温度が大幅に上昇する前に、水は多くの熱エネルギーを吸収できます。これは、温度を緩和するのに役立ち、気候と体温を調節するために不可欠です。
* 蒸発の高熱: 水には蒸発するには多くのエネルギーが必要です。この特性は、発汗や蒸散により生物や表面を冷却するのに役立ちます。
* 密度: 液体水は固形水(氷)よりも密度が高い。これが氷が浮かぶ理由です。これは、水生生物にとって重要です。
* 表面張力: 水分子は互いに強い魅力を持ち、表面張力を引き起こすまとまりのある力を生み出します。これにより、昆虫は水の上を歩くことができ、滴の形成に貢献します。
* 透明性: 水は目に見える光に透明であり、日光が水域に浸透し、水生寿命を支えることができます。
化学的性質:
* 優れた溶媒: 水は非常に極性分子であり、塩、糖、ガスなど、多くの物質にとって優れた溶媒となっています。この特性により、生物内および環境内の栄養素と廃棄物の輸送が可能になります。
* 反応性: 水は多くの化学反応に関与し、酸と塩基の両方として機能します。これは、光合成や細胞呼吸などの生物学的プロセスにとって重要です。
* 非圧縮性: 水はほぼ非圧縮性であり、圧力下での体積の変化に抵抗します。これは、血圧やその他の生理学的プロセスを維持するために重要です。
その他の重要な特性:
* pH中性: 水の中性pHは7で、幅広い生命体をサポートするのに適しています。
* ユニバーサル溶媒: 水は、膨大な数の物質を溶解する能力のために、しばしば「ユニバーサル溶媒」と呼ばれます。
* 凝集と接着: 水分子は互いに互いに固執し(凝集)、植物の栄養輸送や雨滴の形成に不可欠な他の表面(接着)に固執します。
* 人生に不可欠: 水は地球上のすべての既知の生命の基礎であり、細胞機能から光合成までのすべての生物学的プロセスに参加しています。
これらは、水の多くの重要な特性のほんの一部です。物理的特性と化学的特性のユニークな組み合わせは、地球上の生命における本当に驚くべき不可欠な物質になります。