Водородные связи – основа жидкости, дарующей жизни благоприятные условия для процветания
Прямо сейчас я сообщаю электрический заряд стержню из плексигласа, натирая его флисовой тряпочкой. Что произойдет, когда я поднесу стержень к струе воды.
Электрическое поле гнет воду в свою сторону. При этом жидкость, проходящая через электрическое поле, изгибается по той же причине, по которой без воды невозможна жизнь на Земле. Молекулы H20 полярны, т.е. они реагируют на электрический заряд. Причина полярности кроется в структуре самих молекул.
Электрическое поле гнет воду в свою сторону
Химическая формула воды — H2O, или 2 атома водорода и 1 атом кислорода. И вот, они оказываются рядом. Электронная оболочка кислорода состоит из восьми электронов, и когда рядом с ним появляются атомы водорода их электроны перетягиваются к кислороду.
В результате образуется электронное облако, а положительно заряженные протоны оказываются изолированы. С одной стороны получаем результирующий положительный заряд, с другой — электронное облако с отрицательным зарядом, и вот она, ваша полярная молекула. Именно по этой причине молекулы воды притягиваются к стержню из плексигласа.
Благодаря своей полярной природе, простые молекулы H20 образуют жидкость невероятной сложности. Жидкость, ставшую домом одному удивительному существу. Вот она.
Уникальное существо
Водомерка. Насекомое, которое использует поверхность воды не только для перемещения, но и для поиска жертвы. Это опаснейшие хищники, большую часть жизни проводящие на поверхности. Благодаря миниатюрным волоскам, расположенным на лапках, они распределяют свой вес и скользят по поверхности жидкости. С помощью средней пары ног они продвигаются вперед, а с помощью задней — меняют направление.
Они настолько приспособлены к жизни в своём плоском мире, что даже партнеров для спаривания находят через колебания водной поверхности. И всё благодаря сложным взаимодействиям между адаптациями в теле водомерки и физико-химическими свойствами среды обитания.
Молекулы H20 полярны. А значит, они могут устанавливать связи друг с другом. Положительно заряженный атом водорода одной молекулы оказывается рядом с отрицательно заряженным атомом кислорода другой молекулы, и между ними образуется связь. Жидкая вода позволяет создавать структуры исключительно большого порядка.
Благодаря этому свойству, водомерки получили уникальную среду обитания. Сгустки H2O слипаются друг с другом, держа поверхность под натяжением, и порождая рой молекул, объединенных водородными связями. Тут появляется водомерка, которая, надавив на поверхность своими лапками, искривляет её поверхность.
Однако воде это не по нраву, ведь искривление увеличивает её площадь, а значит и энергию. Молекулам становится сложнее образовывать водородные связи, и они начинают давать отпор, прикладывая силу к лапкам насекомого, ведь создание связей — фундаментальное свойство молекул. Именно так водомерки удерживаются на поверхности воды. Однако свойства водородных связей не ограничиваются созданием среды обитания для водомерок. В их послужном списке — все живые организмы.
