Kami berkomentar di artikel sebelumnya bahwa air adalah molekul yang sangat melimpah pada makhluk hidup, terdiri dari hidrogen dan oksigen. Kami telah mempelajari bentuk dan sifat fundamentalnya: air adalah dipol .
Ini berarti bahwa ia memiliki wilayah, wilayah oksigen, dengan sedikit muatan negatif (perbedaan muatan negatif) dan wilayah lain, wilayah hidrogen, dengan perbedaan muatan positif. Seperti yang akan kita lihat di artikel ini, sifat biokimia terpenting dari molekul akan diturunkan dari sifat kimia ini.
Ikatan hidrogen.
Jenis ikatan antarmolekul yang lemah terbentuk antara molekul air: ikatan hidrogen. Ikatan ikatan hidrogen perlu dibuat antara atom dengan perbedaan muatan negatif dan atom lain dengan perbedaan muatan positif. Atom-atom ini dapat berada dalam molekul yang berbeda seperti dalam kasus di tangan, atau menjadi bagian dari molekul besar yang sama, seperti yang sering terjadi pada protein.
Dalam kasus air, kita dapat mengatakan bahwa satu molekul air dapat bergabung hingga empat molekul air lain yang berbeda, meskipun penyatuan ini berlangsung sangat singkat; ikatan hidrogen terbentuk dan dihancurkan dengan sangat cepat: durasi masing-masing ikatan tersebut dalam air cair berkisar antara 10 hingga -10 hingga 10 hingga -21 detik. Untuk alasan ini, kelompok 3, 4 dan hingga 9 molekul air dapat dibentuk. Ini mencapai berat molekul yang relatif tinggi yang merupakan alasan mengapa air berbentuk cair pada suhu kamar dan memiliki semua sifat khas cairan.
Sifat kimia air.
- Gaya kohesi tinggi antara molekulnya: karena ikatan hidrogen yang terbentuk, molekul air tetap terikat satu sama lain lebih kuat daripada senyawa serupa lainnya.
- Air adalah cairan yang praktis tidak dapat dimampatkan : tidak mudah untuk mengurangi volumenya dengan tekanan, karena molekul air saling terkait, mempertahankan jarak antarmolekul yang kurang lebih tetap. Untuk alasan ini, banyak organisme menggunakan air untuk membuat kerangka hidrostatik mereka, seperti annelida dan coelenterata.
- Tegangan permukaan yang tinggi : permukaannya memberikan ketahanan yang besar terhadap patah, yang memungkinkan banyak organisme untuk “berjalan” di atas air dan hidup terkait dengan lapisan permukaan tersebut.
- Kapilaritas : naiknya kolom air melalui pipa berdiameter kapiler, suatu fenomena yang bergantung pada kapasitas adhesi molekul air ke dinding saluran kapiler dan kohesi molekul air satu sama lain. Tanaman menggunakan properti ini untuk kenaikan bijak kasar melalui xilem.
- Kalor jenis tinggi : Dibutuhkan banyak energi untuk menaikkan suhunya. Hal ini membuat air menjadi isolator termal yang baik.
- Panas penguapan yang tinggi : karena fakta bahwa sebagian dari energi yang dipasok digunakan untuk memutuskan ikatan ikatan hidrogen untuk beralih ke keadaan padat.
- Kepadatan lebih tinggi dalam keadaan cair daripada dalam keadaan padat: es mengapung di atas air.
- Konstanta dielektrik tinggi . Menjadi dipol, air menjadi pelarut universal yang hebat: senyawa ionik dan polar mudah larut dalam air.
- Derajat ionisasi rendah : hanya satu dari setiap 551.000.000 molekul air yang terdisosiasi dalam bentuk ion. Konsentrasi ion hidroksil (OH-1) dan ion hidrogen (proton) H+ adalah sama 10-7 molar. Air memiliki pH netral.