Podsumowanie lekcji: Woda i życie

Pojęcia kluczowe

Unikalne właściwości wody

1. Woda jest cząsteczką polarną. Cząsteczki wody są polarne, z cząstkowym ładunkiem dodatnim na wodorze, cząstkowym ładunkiem ujemnym na tlenie i ogólnie wygiętą strukturą. Dzieje się tak, ponieważ tlen jest bardziej elektroujemny, co oznacza, że przyciąga elektrony bardziej niż wodór.
2. Woda jest doskonałym rozpuszczalnikiem. Woda ma wyjątkową zdolność rozpuszczania wielu polarnych i jonowych substancji. Jest to ważne dla wszystkich żywych istot, ponieważ woda, która cyrkuluje w cyklu wodnym, przenosi ze sobą wiele cennych składników odżywczych!
3. Woda ma duże ciepło właściwe. Podwyższenie temperatury określonej ilości wody o jeden stopień pochłania dużo energii, więc woda pomaga regulować temperaturę w środowisku. Na przykład ta właściwość pozwala na utrzymanie względnie stałej temperatury wody w stawie zarówno w dzień, jak i w nocy, niezależnie od zmieniającej się temperatury atmosferycznej.
4. Woda ma wysokie ciepło parowania. Ludzie (i inne zwierzęta, które się pocą) wykorzystują do ochłodzenia się wysokie ciepło parowania wody. Woda jest przekształcana ze swojej ciekłej postaci w parę wodną po osiągnięciu ciepła parowania. Ponieważ pot składa się głównie z wody, parująca woda pochłania nadmiar ciepła ciała, które jest uwalniane do atmosfery. Nazywa się to chłodzeniem przez odparowanie.
5. Woda ma właściwości kohezyjne i adhezyjne. Cząsteczki wody mają silne oddziaływania kohezyjne ze względu na ich zdolność do tworzenia między sobą wiązań wodorowych. Siły kohezji są odpowiedzialne za napięcie powierzchniowe, czyli tendencję powierzchni cieczy do przeciwdziałania pękaniu pod wpływem napięcia. Woda ma również właściwości ahezyjne, które pozwalają jej przywierać do substancji innych niż ona sama.

6. Woda ma mniejszą gęstość jako ciało stałe niż jako ciecz. Gdy woda zamarza, cząsteczki tworzą strukturę krystaliczną, która porządkuje je w dalszych odległościach niż w wodzie ciekłej. Oznacza to, że lód jest mniej gęsty niż woda w stanie ciekłym i dlatego pływa.

Często spotykane błędy i nieporozumienia

• Woda rozpuszcza wszystko, ponieważ jest „uniwersalnym rozpuszczalnikiem”. Woda ma zdolność rozpuszczania wielu substancji, ale określenie „uniwersalny rozpuszczalnik” jest mylące. Woda jest w stanie rozpuszczać inne polarne cząsteczki i jony, takie jak cukry i sole. Jednak cząsteczki niepolarne, takie jak oleje, nie mają cząstkowych ładunków dodatnich lub cząstkowych ładunków ujemnych, więc nie są przyciągane przez cząsteczki wody. Dlatego substancje niepolarne, takie jak olej, pozostają oddzielone po dodaniu do wody i nie mieszają się z nią.