Il y a deux liaisons chimiques différentes présentes dans l'eau. Les liaisons covalentes entre l'oxygène et les atomes d'hydrogène résultent d'un échange d'électrons. Ceci est ce qui retient les molécules d'eau eux-mêmes en même temps. La liaison hydrogène est la liaison chimique entre les molécules d'eau qui maintient la masse de molécules ensemble. Une goutte d'eau qui tombe est un groupe de molécules d'eau maintenues ensemble par des liaisons hydrogène entre les molécules.
Hydrogen Bonding en eau liquide
Les liaisons hydrogène sont relativement faibles, mais comme il y a beaucoup d'entre eux présents dans l'eau, ils déterminent ses propriétés chimiques dans une large mesure. Ces obligations sont principalement les attractions électriques entre des atomes d'hydrogène chargés positivement et des atomes d'oxygène chargés négativement. Dans l'eau liquide, les molécules d'eau ont assez d'énergie pour les garder vibrant et se déplacer en continu. Les liaisons hydrogène sont constamment forment et la rupture, seulement pour former une fois de plus. Si une casserole d'eau sur un réchaud est chauffé, les molécules d'eau se déplacent plus rapidement car ils absorbent plus d'énergie thermique. Le plus chaud le liquide, plus les molécules se déplacent. Lorsque les molécules absorbent assez d'énergie, celles de la surface se libérer dans la phase gazeuse de la vapeur. Il n'y a pas de liaison hydrogène dans la vapeur d'eau. Les molécules excitées flottent indépendamment, mais comme ils se refroidissent, ils perdent l'énergie. Lors de la condensation, les molécules d'eau sont attirées les unes les autres, et les liaisons hydrogène se forment à nouveau dans la phase liquide.
Hydrogen Bonding dans les glaces
La glace est une structure bien définie, à la différence de l'eau dans la phase liquide. Chaque molécule est entourée de quatre molécules d'eau, qui forment des liaisons hydrogène. Étant donné que les molécules d'eau polaires forment des cristaux de glace, ils doivent s'orienter dans une matrice comme un réseau tridimensionnel. Il y a moins d'énergie et donc moins la liberté de vibrer ou de se déplacer. Une fois qu'ils se rangent de sorte que leurs charges attractives et répulsives sont équilibrés, les liaisons hydrogène créées de cette manière jusqu'à ce que la glace absorbe de la chaleur et fond. Les molécules d'eau dans la glace ne sont pas emballés comme étroitement ensemble car ils sont dans l'eau liquide. Comme ils sont moins denses dans cette phase solide, la glace flotte dans l'eau.
L'eau comme solvant
Dans les molécules d'eau de l'atome d'oxygène attire les électrons chargés négativement, plus fortement que l'hydrogène. Cela donne à l'eau une distribution asymétrique de la charge de sorte qu'il est une molécule polaire. Les molécules d'eau ont deux extrémités chargées positivement et négativement. Cette polarité permet à l'eau de se dissoudre de nombreuses substances qui ont également la polarité ou une répartition inégale de la charge. Quand un composé ionique ou polaire est exposé à l'eau, les molécules d'eau entourent. Étant donné que les molécules d'eau sont petites, beaucoup d'entre eux peut entourer une molécule de soluté et de former des liaisons hydrogène. En raison de l'attraction, les molécules d'eau peuvent tirer les molécules de soluté à l'écart de sorte que le soluté dissout dans l'eau. L'eau est le «solvant universel», car il se dissout plus de substances que tout autre liquide. Ceci est une propriété biologique très important.
Propriétés physiques de l'eau
le réseau d'eau de liaisons hydrogène donne une tension de surface et de cohésion forte. Cela est évident si l'eau tombe sur du papier ciré. Les gouttelettes d'eau se forment des perles depuis la cire est non-soluble. Cette attraction créée par une liaison hydrogène maintient l'eau dans une phase liquide sur une large plage de températures. L'énergie nécessaire pour rompre les liaisons hydrogène provoque l'eau pour avoir une forte chaleur de vaporisation de sorte qu'il faut une grande quantité d'énergie pour convertir l'eau liquide dans sa phase gazeuse, la vapeur d'eau. Pour cette raison, évaporation de la sueur - qui est utilisé comme un système de refroidissement par de nombreux mammifères - est efficace, car une grande quantité de chaleur doit être libéré du corps d'un animal, afin de briser les liaisons hydrogène entre les molécules d'eau.
Hydrogen Bonding En Biosystems
L'eau est une molécule polyvalente. Il peut liaison hydrogène lui-même et aussi à tous les autres molécules qui ont OH ou NH2 radicaux qui leur sont rattachés. Ceci est important dans de nombreuses réactions biochimiques. Ses propriétés ont rendu les conditions favorables à la vie sur cette planète. Une grande quantité de chaleur est nécessaire pour élever la température de l'eau d'un degré. Cela permet aux océans de stocker d'énormes quantités de chaleur et modère le climat de la terre. L'eau se dilate quand il gèle, ce qui a facilité les intempéries et l'érosion sur les structures géologiques. Le fait que la glace est moins dense que l'eau liquide permet la glace de flotter sur les étangs. Le haut niveau de l'eau peut geler et protéger de nombreuses formes de vie, qui peut survivre à l'hiver plus profondément dans l'eau.