Kandungan
- Air adalah Kohesif dan Pelekat.
- Air Memelihara Suhu yang Relatif.
- Air Adalah Pelarut yang Baik
- Air Mengembang Apabila Ia Membeku
- Air Mempunyai pH Neutral.
Air nampaknya merupakan ciri persekitaran terpenting tunggal yang membolehkan kewujudan dan penyelenggaraan hidup. Terdapat organisma yang wujud tanpa sinar matahari atau oksigen, tetapi tidak ada yang belum dijumpai yang wujud sepenuhnya secara bebas daripada air. Malah cacti yang kuat di tempat yang jauh dari padang pasir memerlukan sedikit air untuk hidup. Rahsia untuk kegunaan air untuk kehidupan terletak pada ciri-ciri ikatan hidrogennya, yang memberikan lima sifat yang penting untuk mewujudkan lingkungan di mana kehidupan dapat wujud dan berkembang maju.
Air adalah Kohesif dan Pelekat.
Molekul air adalah kutub. Iaitu, satu hujung molekul adalah lebih banyak elektronegatif (caj negatif) daripada hujung yang lain (caj positif). Oleh itu, hujung yang bertentangan dengan molekul air yang berbeza tertarik satu sama lain seperti hujung magnet yang bertentangan. Daya tarikan antara molekul air dikenali sebagai "ikatan hidrogen." Kecenderungan ikatan hidrogen dari air menyebabkan ia melekat, dalam molekul air cenderung melekat bersama (seperti dalam genangan). Ini dikenali sebagai perpaduan. Oleh kerana harta ini, air mempunyai ketegangan permukaan yang tinggi. Ini bermakna bahawa ia mengambil sedikit kuasa tambahan untuk memecahkan permukaan lopak air. Air juga pelekat, bermakna ia cenderung kepada molekul lain selain air. Khususnya ia akan berpegang kepada bahan larut air (hidrofilik), seperti kanji atau selulosa. Ia tidak akan mematuhi bahan hidrofobik, seperti minyak.
Air Memelihara Suhu yang Relatif.
Air mempunyai haba khusus yang tinggi, pengewapan haba yang tinggi, dan sifat penyejukan penyejatan yang menyebabkan ia cenderung mengekalkan suhu malar. Suhu air boleh berubah, tentu saja, mereka hanya berubah lebih perlahan daripada suhu bahan-bahan lain. Setiap sifat ini disebabkan oleh sifat ikatan hidrogen air. Pemecahan dan pembentukan ikatan, yang diperlukan untuk mengubah suhu air (suhu mempengaruhi kelajuan pergerakan molekul), mengambil jumlah tenaga tambahan (atau haba) untuk diselesaikan.
Haba spesifik yang tinggi bermakna air menyerap dan mengekalkan haba lebih baik daripada banyak bahan. Iaitu, ia memerlukan lebih banyak tenaga (haba) untuk menukar suhu air. Haba penguapan yang tinggi bermakna bahawa ia memerlukan lebih banyak tenaga (haba) untuk menjadikan air menjadi gas (wap) daripada banyak bahan lain. Penyejukan penyejatannya adalah hasil daripada molekul air yang melarikan diri ke keadaan gas (ke dalam wap) yang membawa haba dengan mereka, dan oleh itu keluar dari air genangan air. Akibatnya, genangan air cenderung tidak akan meningkat dalam banyak suhu, dan kekal tetap.
Air Adalah Pelarut yang Baik
Oleh kerana air adalah polar dan begitu mudah hidrogen, molekul polar lain akan mudah larut di dalamnya. Ingatlah bahawa untuk molekul kutub, terdapat muatan negatif pada satu hujung molekul, yang tertarik dengan cas positif pada hujung molekul lain seperti magnet. Daya tarikan ini membentuk ikatan hidrogen. Molekul kutub juga dikenali sebagai molekul hydrophilic (mencintai air) atau molekul larut air. Walau bagaimanapun, air tidak membubarkan molekul nonpolar atau hidrofobik (air yang takut) dengan baik. Molekul hidrofobik termasuk minyak dan lemak.
Air Mengembang Apabila Ia Membeku
Bilangan ikatan hidrogen yang tinggi yang ada di dalam air cecair menyebabkan molekul air menjadi lebih jauh daripada molekul mungkin terdapat dalam cecair lain (ikatan mengambil ruang sendiri). Dalam air cair, bon sentiasa dibentuk, pecah, dan diperbaharui, supaya air dapat mengalir tanpa bentuk tertentu. Walau bagaimanapun, apabila air membeku, bon tidak dapat dipecahkan lagi, kerana tidak ada tenaga haba untuk melakukannya. Oleh itu, molekul air membentuk kisi yang lebih luas daripada air dalam bentuk cecair. Kerana air beku mengandungi jumlah molekul yang sama tetapi lebih luas, ia kurang padat daripada air cair. Oleh itu, ais yang kurang padat (air pepejal) akan terapung di atas air cair yang lebih tebal.
Filem ais di atas badan air bertindak sebagai penebat. Akibatnya, air cecair di bawah ais akan dilindungi dari udara luar dan akan berkemungkinan kurang membeku. Ini adalah satu lagi sebab mengapa air dapat mengekalkan suhu yang konsisten.
Air Mempunyai pH Neutral.
Air boleh berpecah menjadi ion hidrogen dan hidroksil. pH adalah ukuran relatif hidrogen hingga ion hidroksil. Kerana air mempunyai bilangan hidrogen dan hidroksil yang hampir sama, ia tidak berasid atau asas, tetapi mempunyai pH neutral 7. Dan, kerana ia mengandungi ion hidrogen dan hidroksil, ia dapat memberikan apa yang diperlukan untuk mengawal pH tindak balas enzim yang berlaku di hadapannya. Akibatnya, ia adalah pelarut serbaguna, di mana berjuta-juta tindak balas enzimatik yang berlainan dengan keperluan pH yang berlainan mungkin berpotensi berlaku.