Најважната молекула во Универзумот

Водата е една од супстанците што најдобро ги познаваме, делумно поради тоа што сочинува 75% од нашите тела. Секој ден ја пиеме, се бањаме со неа, чистиме со неа и ја користиме за да се ослободиме од нашиот отпад. Но, научниците се’ уште се обидуваат да разберат многу од нејзините извонредни својства, и 21-виот век ќе не натера да размислуваме за водата како никогаш досега.

Што е она што ја прави водата толку значајна?

Во поголемиот дел од човечката историја, водата се сметала за една од четирите елементи, заедно со воздухот, земјата и оганот. Дури во 18-тиот век, алхемичарот Антоан Лавоазје открил дека се состои од водород и кислород.

Формулата на вода е H2O – два атоми на водород и еден на кислород. Едни од најзабележителните својства на водата се водородните врски кои постојано се формираат помеѓу малку негативно наелектризираниот кислород и малку позитивно наелектризираните компоненти на водород. Благодарение на тие врски, водените молекули се привлекуваат посилно од молекулите на која било друго супстанца.

Овие водородни врски и даваат на водата многу специфична топлина, што значи дека е потребна голема количина на енергија за да се загрее. Исто така има и извонредно висока точка на вриење, во споредба со други хемиски слични молекули. Овие својства им овозможуваат на луѓето да трошат големи количини на топлина за време на вежбањето, преку потењето.

Уште една последица на водородните врски е капиларното дејство (темата на првиот труд на Ајнштајн), која се случува кога на пример една течност се провлекува низ влакната од една четка. Водените молекули се привлекуваат толку силно што и пркосат на силата на гравитацијата. Кога водата испарува од највисоките лиска на дрвото, таа повлекува други молекули од корени кои се наоѓаат далеку подолу.

И уште една последица е високиот површински притисок на водата. Тоа овозможува формирање на капки и им овозможува на некои инсекти буквално да одат по водата.

Фактот што водата водата има малку негативно и позитивно наелектризирани составни делови ја прави универзален растворувач, совршен за растворање соли, шеќери, киселини, бази, па дури и гасови како јаглеродниот диоксид (чиј резултат се меурчињата во газираните пијалоци). Таквите супстанци се познати како хидрофилни (кои сакаат вода), токму поради тоа што толку лесно се раствораат во вода.

Спротивно на тоа, мастите и маслата се класифицирани како хидрофобни, што значи дека посилно се привлекуваат меѓусебно, отколку со водата. За да се измијат таквите супстанци, потребен е сапун кој помага тие да се разложат на помали делови, кои потоа може да се измијат со вода.

Од една состојба во друга

Водата е единствената супстанца којашто им е позната на научниците, која може да се прошири како што се лади – од својата течна во својата цврста состојба (мраз). Благодарение на ова својство, коцките мраз пловат во нашите пијалоци. Што е најважно за живите организми, езерата и другите водени површини се замрзнуваат од врвот па надолу.

Речиси секоја друга супстанца станува погуста како што се замрзнува. Неверојатно ниската густина на мразот придонесува на фактот дека на молекулите на вода им е потребна термална енергија за да ја задржат случајната поставеност која ја имаат во течната вода. Како што се намалува температурата, молекулите започнуваат да се редат како во решетка. Така, се зголемува растојанието меѓу нив и како резултат на тоа, мразот има околу 9% помала густина од течната вода.

Континуиран циклус

Водата е неверојатно динамична – постојано се движи преку циклус на испарување, кондензација, врнежи и истекување назад во морињата и езерата. Истото важи и меѓу живите организми, каде составните делови на водата – водород и кислород, постојано се комбинираат преку процесите на фотосинтеза и дишење.

И додека не можеме да живееме без вода, треба да напоменеме дека ние исто така и произведуваме вода. Секогаш кога разложуваме молекула на глукоза, произведуваме 6 молекули на вода – реакција која се случува во човечкото тело околу 6 септилион пати (6 проследено со 24 нули) дневно. И покрај тоа, сепак не произведуваме доволно вода за да ги задоволиме нашите потреби.

И покрај тоа што сушите и недостатокот на вода низ светот привлекуваат големо внимание, многу е веројатно дека водата ќе стане уште пожешка тема во текот на овој век.

Само околу 3% од водата на Земјата е свежа, а останатите 97% е солена вода од океаните и морињата. Некои научници предвидуваат дека во одредена точка од 21-виот век, водата ќе стане повредна од нафтата.

Оваа статија е напишана од Ричард Гандерман од Универзитеот во Индијанаполис и оргинално е објавена во „The Conversation“.

Поддржете ја нашата работа: