Tutti gli organismi viventi dipendono dall'acqua. Le caratteristiche dell'acqua ne fanno una sostanza davvero unica. La polarità delle molecole d'acqua può spiegare perché esistono alcune caratteristiche dell'acqua, come la sua capacità di dissolvere altre sostanze, la sua densità e i forti legami che tengono insieme le molecole. Queste caratteristiche non solo mantengono la vita attraverso i processi biochimici, ma creano anche gli ambienti ospitali che sostengono la vita.

Polarità

Una molecola d'acqua è composta da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno. L'ossigeno ha un'elettronegatività molto elevata, il che significa che ha un'affinità molto elevata per gli elettroni. L'ossigeno nelle molecole d'acqua avvicina gli elettroni dagli atomi di idrogeno, creando due poli nella molecola, dove l'estremità dell'idrogeno è parzialmente positiva e l'estremità dell'ossigeno è parzialmente negativa.

Dissoluzione di altre sostanze

La polarità dell'acqua conferisce la capacità di dissolvere altre sostanze. Il cloruro di sodio, o sale da cucina, è un esempio di una sostanza che si dissolve in acqua ed è composta da ioni sodio e cloruro. Le estremità caricate positivamente delle molecole d'acqua sono attratte dagli ioni cloruro negativi e le estremità caricate negativamente delle molecole d'acqua sono attratte dagli ioni sodio carichi positivamente. Quando il sale è immerso nell'acqua, le molecole d'acqua circondano gli ioni e li separano, facendo dissolvere il sale.

Densità quando congelati

Il ghiaccio galleggia nell'acqua perché il ghiaccio è meno denso dell'acqua. Tuttavia, il ghiaccio è acqua e non c'è differenza tra le due sostanze. Questo fenomeno può essere spiegato dalla polarità dell'acqua. Quando il ghiaccio è congelato, le molecole d'acqua si estendono il più lontano possibile, ma sono tenute saldamente insieme da legami a idrogeno. L'acqua si espande quando è congelata, ma è ancora composta dallo stesso numero di molecole, diminuendo così la sua densità e permettendole di galleggiare nell'acqua.

Proprietà fisiche

I legami idrogeno che trattengono l'acqua le molecole insieme nella forma liquida e solida dell'acqua conferiscono alla sostanza alti punti di ebollizione e congelamento e una forte tensione superficiale. Poiché le molecole d'acqua sono tenute così strettamente insieme, ci vuole una grande quantità di calore per far bollire l'acqua. Inoltre, quando si riempie l'acqua sulla parte superiore di una bottiglia, è possibile vedere che parte dell'acqua è appesa alla parte superiore della bottiglia perché le molecole aderiscono l'una all'altra.