1。水素結合:
* 水の特別な結合: 水分子は互いに強い水素結合を形成します。 これは、分子の極性のために発生し、酸素は水素よりも電気陰性であり、酸素に部分的な負電荷と水素の部分的な正電荷が生じます。
* 他の分子: 水素結合は他の分子間で発生する可能性がありますが、異性の違いが異なるため、他の分子でははるかに弱いです。
2。高い融点と沸点:
* 水の強度: 水の強い水素結合は、かなりの量のエネルギーを壊す必要があり、その結果、融点と沸点が高くなります。これが、地球上の広範囲の温度にわたって水が液体のままである理由です。
* 他の分子: 類似した分子量を持つ他の分子は、分子間力が弱いため、融点と沸点がはるかに低くなっています。
3。ユニバーサル溶媒:
* 水の極性: 水の極性はそれを優れた溶媒にします。水素結合を形成する能力により、多くの極性およびイオン化合物を溶解することができます。
* 他の分子: 油のような非極性分子は、水に容易に溶けません。
4。高い表面張力:
* 水の凝集: 水分子間の強い水素結合は、高い表面張力を引き起こし、水が薄い皮膚のように作用します。これにより、昆虫のようなものが水の上を歩くことができます。
* 他の分子: 他の分子は一般に、分子間力が弱いため、表面緊張が低くなっています。
5。熱容量:
* 水の安定性: 水は熱容量が高く、大幅な温度変化を起こさずに多くの熱を吸収できることを意味します。これは、地球の温度を調節し、沿岸地域の気候を緩和するのに役立ちます。
* 他の分子: 他の分子は熱能力が低い。
6。密度異常:
* 水のユニークな行動: ほとんどの液体とは異なり、水は凍結時に拡大します。これは、氷内の水素結合がより組織化されており、液体水と比較してあまり密度の低い構造を生み出すためです。
* 他の分子: 他の分子は一般に凍結すると密度が高くなります。
7。豊かさと本質的な役割:
* 水の重要性: 水は地球上で最も豊富な分子であり、すべての既知の生命に不可欠です。
* 他の分子: 他の分子は生命に不可欠ですが、水のユニークな特性は生物学的プロセスにとってそれを重要にします。
要約すると、強力な水素結合、高融点と沸点、普遍的な溶媒能力、高表面張力、高熱容量、密度異常、および豊富さを含む水のユニークな特性は、それを地球上の真に顕著で必須の分子にします。