شاه کلید نکات
شاه کلید سوال
رفتار آب و دیگر مولکول ها در میدان الکتریکی
و تبدیل این حالت ها به یکدیگر زندگی را در سیارۀ آبی ممکن و دلپذیر ساخته است. آب ویژگی های گوناگون و شگفت انگیزی دارد. از جملۀ آنها توانایی حل کردن اغلب مواد، افزایش حجم هنگام انجماد و داشتن نقطۀ جوش بالا و غیر عادی است. اما دلیل این ویژگی ها چیست و چه اثری بر زندگی موجودات زنده دارد؟ برای پاسخ به این پرسش ها، بررسی ساختار مولکولی آب ضروری به نظر می رسد.
در درس علوم با آزمایش انحراف باریکۀ آب به وسیلۀ شانه یا میلۀ شیشه ای مالش داده شده به موهای خشک آشنا شدید (شکل 14)؛ آزمایشی که در آن باریکۀ آب از راستای طبیعی خود منحرف می شود. آیا دلیل این انحراف را به یاد دارید؟ میلۀ شیشه ای از لحاظ بار الکتریکی خنثی است، اما بر اثر مالش به موی خشک، دارای بار الکتریکی منفی خواهد شد. در این شرایط مولکول های آب به سوی آن جذب می شوند (چرا؟).
دلیل اصلی تمامی این ویژگی ها:
دلیل اصلی تمام این ویژگیها وجود «پیوند هیدروژنی» بین مولکولهای آب است:
اثر این ویژگی ها بر زندگی موجودات زنده:
این ویژگیها در کنار هم باعث شدهاند که آب به عنوان بستر اصلی حیات در سیاره زمین عمل کند.
دلیل انحراف و چرایی آن:
پاسخ در «قطبی بودن مولکول آب» نهفته است:
این رفتار مولکول های آب از ویژگی های ساختاری آن سرچشمه می گیرد. شکل مولکول آب خمیده (V شکل) بوده و در آن هر اتم هیدروژن با یک پیوند اشتراکی یگانه به اتم مرکزی (اکسیژن) متصل است.
نوع اتم های سازنده و ساختار خمیدۀ مولکول آب، نقش تعیین کننده ای در خواص آن دارد. هنگامی که این مولکول ها در یک میدان الکتریکی قرار می گیرند، جهت گیری می کنند (شکل 15).
نحوۀ جهت گیری مولکول های آب در میدان الکتریکی نشان می دهد که اتم اکسیژن، سَرِ منفی و اتم های هیدروژن، سرِ مثبت مولکول را تشکیل می دهند. شیمی دان ها به مولکول هایی مانند آب که در میدان الکتریکی جهت گیری میک نند، مولکول های دوقطبی یا قطبی می گویند. این درحالی است که مولکول های سازندۀ ترکیب هایی مانند گاز اکسیژن (O2)، کربن دی اکسید (CO2) و متان (CH4) در میدان الکتریکی جهت گیری نمی کنند (شکل 16). چنین مولکول هایی، ناقطبی نامیده می شوند.
1736019749.png)
