Вода като разтворител
Вода - отличен разтворител за полярни вещества. Те включват йонни съединения като соли, в които заредените частици (йони) dissotsiiiruyut във вода, когато веществото се разтваря, както и някои не-йонни съединения, като например прости захари и алкохоли, които се намират в молекулата на заредените (полярни) групи (ОН) ,
Хидратация йони във водата
Резултатите от много изследвания на структурата на електролитни разтвори показват, че хидрирането на йони във водни разтвори играе важна роля проксималния хидратация - взаимодействия на йони с най-близкия към него на водните молекули. От голям интерес е изясняване на индивидуалните характеристики до хидратиране на различни йони, като степента на свързване на водни молекули в хидратирани мембрани, и степента на изкривяване на тези мембрани четиристенен ледена структура на чиста вода - връзка в молекулата се променя на част ъгъл. Ъгълът зависи от йон.
Какво се случва с веществата, разтворени във водата?
Когато веществото се разтваря, неговите молекули или йони са в състояние да се движат по-свободно и по този начин се увеличава неговата реактивност. Поради тази причина, в клетка-голямата част от химични реакции във водни разтвори. Не-полярни вещества, като например липиди, са несмесими с вода и следователно могат да се разделят на отделни водни разтвори kompartamenty, както те са разделени от мембрана. Неполярен молекули част отблъснати вода и неговото присъствие привлечени един към друг, както това се случва, например, когато маслените капчици обединяват в по-големи капки; с други думи, неполярните хидрофобни молекули. Такива хидрофобни взаимодействия играят важна роля при осигуряване на стабилността на мембрани, както и много протеинови молекули, нуклеинови киселини и други субклетъчни структури.
Вода - транспорт
Присъщите свойства на разтворителя вода също означава, че водата служи като средство за транспорт на различни вещества. Ролята изпълнява в кръвта, лимфата и отделителната системи, храносмилателния тракт и в флоема и дървесна тъкан на растенията.
Капацитетът на топлина на водата
Голям топлинен капацитет. Специфичната топлина на водата се нарича количеството топлина в джаули, което е необходимо за повишаване на температурата на 1 кг вода при 1 ° С вода има висок топлинен капацитет (4184 J / г). Това означава, че значително повишаване на топлинна енергия предизвиква само относително малко увеличение на температурата. Такъв феномен се обяснява с факта, че значителна част от тази енергия се използва за прекъсване на водородните връзки, които ограничават мобилността на водните молекули.
Голям капацитет на водата топлина намалява температурните промени, настъпили в него. Благодарение на биохимичните процеси се извършват в по-малък диапазон от температури, с постоянна скорост и опасността от нарушаване на тези процеси от резки температурни промени с лице към тях не е толкова много. Водата се използва за много клетки и организми жизнена среда, която се характеризира с доста значителна постоянството на условия.
Топлината на изпаряване на водата
Най-топлина на изпарение. На латентната топлина на изпарение е мярка за количеството на топлинна енергия, което е необходимо, за да информира флуида да го премести в пара, т.е., да се преодолее молекулните сили на сближаване в течността. След изпаряване на вода изисква доста значителни количества енергия (2494 J / G). Това се дължи на наличието на водородни връзки между водните молекули. Именно поради тази точка на кипене на водата - вещество с такива малки молекули - е необичайно високо.
Енергията, необходима за изпаряване на водните молекули, съставени от заобикалящата ги среда. По този начин, изпаряване, последвано от охлаждане. Това явление се използва при животни по време на изпотяването, когато термичната задух при бозайници или в някои влечуги (например, крокодили), които седят на слънце с отворена уста; може би играе важна роля в охлаждането транспирираща листа.
Топлината на стапяне на водата
Повечето от топлината на стапяне. На латентната топлина на топене е мярка за необходимо да се стопи твърди вещества (лед) топлинната енергия. Водата да се стопи (размразяване), сравнително голямо количество енергия. Обратното също е вярно: когато замръзване на водата трябва да плати голяма сума на топлинна енергия. Това намалява вероятността от замразяване на клетките и заобикалящата течност. Ледени кристали са особено вредни за живи същества, когато те се формират вътре в клетките.
Плътността на водата
Плътността и поведението на вода в близост до точката на замръзване. плътност вода (максимум при + 4 ° С) 4-0 ° С се намалява, така че ледът е по-лек от вода и плува във вода. Вода - единствената субстанция в течно състояние с по-висока плътност, отколкото в твърдото вещество, тъй като структурата на лед е свободни от структурата на течна вода. Това е - един от аномални свойства на водата.
Тъй като ледът плува във вода, той е образуван от първото замразяване на повърхността си и само в края на долните слоеве. Ако минусови езера отидоха в обратен ред, от дъното към върха, в райони с умерен или студен климат живее в сладководни езера като цяло не биха съществували. Фактът, че слоевете на вода, чиято температура е спаднала под 4 ° С, се издигат нагоре, причинява смесване на водата в големи резервоари. Заедно с водата циркулира и е в него хранителни вещества, като езера, населени с живи организми в по-голяма дълбочина.
След серия от експерименти беше установено, че свързаната вода при температура под точката на замръзване не се движи в кристалната решетка на лед. Това е енергично неблагоприятно, защото водата е здраво свързана с хидрофилни области на разтворените молекули. Тя намира приложение в cryomedicine.
Повърхностното напрежение на водата и кохезията
Голям повърхностно напрежение и сближаване. Сближаване - съединител на физическото тяло на молекулите един с друг по силите на гравитацията. На повърхността на напрежението течната повърхност има - в резултат на сила между молекули на силите на сближаване насочени навътре. Благодарение на повърхностното напрежение на течността е склонна да приеме формата на неговата повърхност е минимална (в идеалния случай - с форма на топка). От всички течности най-високо повърхностно напрежение на вода (7.6 · 10-4 N / m). Много сближаване характеристика на водните молекули играят важна роля в живи клетки, както и вода тече през дървесна тъкан съдове в растения. Много малки организми извличат за себе си в полза на повърхностното напрежение: тя им позволява да останат във водата или се плъзгат върху неговата повърхност.
Вода като реагент
Биологичната значимост на вода се определя от факта, че той представлява един от основните метаболити, т.е., участващи в метаболитните реакции. Водата се използва, например, като източник на водород в процеса на фотосинтеза, и участва в реакции на хидролиза.
Свързани статии