Vatn ætti ekki að vera til

Suðumarkið er 140 gráðum hærra en meðal svipaðra sameinda og öfugt við öll önnur efni er vatn léttara í föstu formi en sem vökvi. Vægir rafkraftar veita vatni einstæða eiginleika.

BIRT: 12/05/2021

LESTÍMI:

3 mínútur
Share on facebook

Efnabindingar skapa vatni ofurkrafta

1. Súrefni og vetni deila rafeindum

 

Vatnssameind er gerð úr einni súrefnisfrumeind og tveimur vetnisfrumeindum. Frumeindirnar tengjast svo sterklega að vetni og súrefni deila rafeindum vetnisfrumeindanna.

 

2. Sameindin hefur mismunandi hleðslu

Súrefnisfrumeindin hefur sterkara aðdráttarafl gagnvart rafeindunum en vetnisfrumeindirnar. Þetta veldur því að súrefnismegin hefur sameindin neikvæða rafhleðslu en jákvæða hleðslu vetnismegin.

 

3. Vatnssameindir bindast saman

Jákvætt hlaðnar vetnisfrumeindir draga að sér neikvætt hlaðnar súrefnisfrumeindir í öðrum vatnssameindum. Það er þessum vetnisbindingum milli sameindanna að þakka að vatn er til í fljótandi formi.

 

Suðumarkið er óeðlilega hátt

 

Því þyngri sem sameindir eru, því hærra verður suðumarkið.

 

En þetta gildir ekki um vatn. Vetnissambandið hydrogenseleníð er t.d. þyngra en vatn en sýður við – 42 gráður.

 

Vatn ætti þess vegna að sjóða við enn lægra hitastig en vegna styrkleika vetnisbindinganna rofna tengslin milli vatnssameindanna ekki fyrr en við 100 °C og þetta hefur haft afgerandi þýðingu varðandi upphaf lífs á jörðinni.

 

Vatn myndar himnu á yfirborði

 

 

Í yfirborðinu geta vatnssameindir ekki tengst öðrum slíkum til allra átta og mynda því sterkari bindingar við nálægustu sameindir.

 

Yfirborðsspenna er t.d. ástæða þess að vatn myndar dropa og sum skordýr geta gengið á vatni.

 

Ís-einangrun heldur hita á vatnalífverum

 

 

Massafylli íss er lægri en í fljótandi vatni vegna þess að vatnssameindirnar raða sér í sexhyrninga þegar hitastigið fer niður fyrir núll.

 

Það eykur fjarlægð milli sameindanna. Ísinn er því léttari en vatnið og flýtur ofan á.

 

Ísinn er einangrandi og sú einangrun veldur því að vatnið undir ísnum helst fljótandi sem aftur veldur því að dýr og plöntur í vatninu lifa af.

 

Hleðslumunurinn slítur efni í sundur

 

 

Segja má að vatnið sé tvípóla þar eð súrefnishliðin er neikvætt hlaðin en hin hliðin, vetnishliðin, hefur jákvæða hleðslu.

 

Þessi hleðslumunur veldur því að vatn slítur ýmis efni sundur og leysir þau upp. Þessi efni skipta sér þá í neikvætt hlaðnar eindir sem dragast að vetnisfrumeindunum og jákvætt hlaðnar eindir sem súrefnisfrumeindin laðar að sér.

 

Þannig leysist borðsalt t.d. upp í vatni þar eð hleðslumunurinn rífur NaCl-sameindirnar í sundur og úr verða jónirnar Na+ og Cl-.

 

Þessi eiginleiki hefur haft afgerandi þýðingu fyrir þróun lífs á jörðinni þar eð ýmis efni hafa af þessum ástæðum getað blandast og myndað ný efnasambönd.

 

12.05.2021

 

 

MIKKEL MEISTER & MORTEN KJERSIDE POULSEN

 

 

BIRT: 12/05/2021

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is