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Se você pudesse ver uma molécula de água (H2O) de perto, pareceria uma cabeça redonda com duas orelhas posicionadas nas posições 10 e 2 horas. Pense no Mickey Mouse. Os "ouvidos" são os dois íons de hidrogênio, enquanto a "cabeça é o íon de oxigênio. Como os íons de hidrogênio carregam uma carga positiva e o íon de oxigênio é negativo, esse arranjo fornece à molécula uma polaridade líquida, semelhante a um ímã. Esse recurso A molécula de água fornece à água quatro propriedades que a tornam indispensável para a vida: possui coesão e um ponto de ebulição comparativamente alto, é menos densa no estado sólido que no estado líquido e é um solvente excepcionalmente bom.
Atração Magnética
A estrutura da molécula de água é um tetraedro distorcido. Os íons hidrogênio formam um ângulo de 104,5 graus com a molécula de oxigênio. O resultado é que, embora a molécula seja eletricamente neutra, ela possui pólos, assim como os ímãs. O lado negativo de uma molécula é atraído para o lado positivo das pessoas ao seu redor. Essa atração é conhecida como ligação de hidrogênio e, embora não seja forte o suficiente para quebrar as ligações covalentes que mantêm as moléculas unidas, é forte o suficiente para produzir um comportamento anômalo que distingue a água de outros líquidos.
Quatro propriedades anômalas
Os cozinheiros confiam na natureza polar da água sempre que usam um forno de microondas. Como as moléculas são como ímãs, elas respondem à radiação de alta frequência vibrando, e a energia dessas vibrações é o que produz o calor para cozinhar os alimentos. Este é um exemplo da importância da polaridade de H2O, mas existem mais importantes.
Coesão: Por causa da atração magnética que as moléculas de água exercem uma sobre a outra, a água líquida tende a "se unir". Você pode ver isso quando duas gotas de água se aproximam em uma superfície plana e lisa. Quando eles se aproximam o suficiente, eles magicamente se fundem em uma única gota. Essa propriedade, chamada coesão, fornece tensão superficial na água que os insetos com pés grandes exploram para poder andar na superfície. Ele permite que as raízes sugem água em um fluxo contínuo e garante que a água que flui através de pequenos capilares, como veias, não se separe.
Ponto de ebulição alto: O ponto de ebulição da água não é alto quando comparado com alguns líquidos, como glicerina ou azeite, mas deve ser menor do que é. Compostos formados a partir de elementos do mesmo grupo que oxigênio na tabela periódica, como o hidrogênio selênio (H2Se) e sulfeto de hidrogênio (H2S), possuem pontos de ebulição de 40 a 60 graus Celsius abaixo de zero. O alto ponto de ebulição das águas se deve inteiramente à energia extra necessária para quebrar as ligações de hidrogênio. Sem a atração magnética que as moléculas de água exercem uma sobre a outra, a água vaporizaria a algo como -60 ° C, e não haveria água líquida nem vida na Terra.
O gelo é menos denso que a água: A coesão extra fornecida pela ligação de hidrogênio comprime a água no estado líquido. Quando a água congela, a atração / repulsão eletrostática cria uma estrutura de treliça mais espaçosa. A água é o único composto menos denso no estado sólido, e essa anomalia significa que o gelo flutua. Se não acontecesse, todo ecossistema marinho morreria sempre que o tempo estivesse frio o suficiente para a água congelar.
A água é um solvente universal: Devido à sua forte ligação de hidrogênio, a água dissolve mais substâncias do que qualquer outro líquido. Isso é importante para os seres vivos que obtêm nutrição a partir de nutrientes dissolvidos na água. A maioria dos seres vivos também depende de eletrólitos, que são soluções aquosas contendo solutos iônicos, para a transmissão de sinais bioelétricos.