Voda

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije

Voda je hemijski spoj dva atoma vodika i jednog atoma kisika. Hemijska formula vode je H₂O.

Ima talište na 0ºC (273K) i vrelište na 100ºC (373K).

Na Zemlji tvori okeane, rijeke, oblake i polarne kape. Voda pokriva 71% zemljine površine i nužna je za život kakav poznajemo. Ona je po težini najobilnija sastavnica ćelija i organizama (75-85%), a veliki broj ćelija ovisi o izvanstaničnoj okolini koja je također uglavnom vodena. Najveća gustoća vode je na 4°C.

[uredi] Hemijska svojstva

• Polarnost je neravnomjerna razdioba naboja unutar molekule. Uzrokovana je odjeljivanjem naboja uslijed neravnomjerne raspodjele elektrona u molekuli. Atom kisika na čelu molekule je elektronegativan (teži privlačenju elektrona), pa jedan kraj molekule ima parcijalno negativan naboj, a drugi kraj molekule, oko vodikovih atoma, parcijalno pozitivan naboj. To uzrokuje asimetričnost molekule vode - dva atoma vodika su pod uglom od 104.5° vezana za atomom kisika. Polarnost uvelike određuje ostala svojstva vode.

• Kohezija je svojstvo molekule vode da uspostavlja vodikove veze s bliskim molekulama. Vodikova veza nastaje međusobnim privlačenjem i spontanim usmjeravanjem molekula tako da se elektronegativni atom kisika jedne pridružuje eletropozitivnim atomima vodika drugih molekula vode. Vodikove veze među susjednim molekulama neprestano pucaju i ponovno se oblikuju (tipična veza ima životni vijek od nekoliko mikrosekunda), a svaka molekula vode je u tekućem stanju povezana s oko 3½ susjednih molekula što rezultira stvaranjem velike trodimenzionalne mreže koja je u čvrstom stanju leda jako pravilna. Kohezivnost uvjetuje: veliku površinsku napetost vode, kapilarnost, visoku tačku vrelišta, specifičnu toplinu i toplinu isparavanja.

• Specifična toplina je količina topline koju gram neke tvari primi da bi mu se temperatura podigla za 1° C (za vodu iznosi 1.0 cal/g). Njen je visoki iznos kod vode prouzrokovan širenjem vodikovih veza. Energija, koja kod drugih tekućina povećava gibanje među molekulama otapala (podiže temperaturu), se kod vode koristi za razbijanje vodikovih veza među susjednim molekulama. Vodene otopine su tako, zahvaljujući vodikovim vezama, izuzete od velikih promjena u temperaturi.

• Toplina isparavanja je količina energije potrebna da se jedan gram tekućine pretvori u paru. Ova vrijednost je visoka kod vode jer se tijekom procesa moraju razbiti vodikove veze. Ovo svojstvo vodu čini izvrsnim rashlađivačem.Voda u prirodi nikada ne miruje.Kada se bara suši voda polahko prelazi u paru i širi se kroz zrak.Taj prelazak vode iz tečnog u gasovito stanje naziva se isparavanje.Isparavanjem vode nastaje vodena para.Hladnoća pogoduje i obratnoj pojavi tj. da se vodena para pretvara u vodu.Prelazak vodene pare u vodu naziva se kondenzacija.Voda ima tri agregatna stanja,a to su:gasovito(isparavanje),čvrsto(zaleđivanje),tečno(gdje se sve voda nalazi).

[uredi] Voda kao opće otapalo

Otapalo je tekućina u kojoj se druga otopljena tvar može otopiti. Voda zbog polarnosti posjeduje izvrstan kapacitet da otapa različite vrste otopljenih tvari.

• Hidrofilne otopljene tvari su one koje voda privlači, pa se uslijed hidratacije brže otapaju u vodi (male organske molekule u stanicama: šećeri, organske kiseline i neke aminokiseline). To su polarne, ili specifične neutralne molekule, koje elektrostatički međudjeluju s molekulama vode.

• Hidrofobne otopljene tvari nisu topljive u vodi (lipidi i većina proteina). To su nepolarne molekule koje razbijaju strukturu vode i teže izuzimanju zbog onemogućavanja uspostavljanja vodikovih veza u vodi.