Հիմնական նյութ
Կենսաբանություն
Ջրածնային կապերը ջրում
Ջրի մոլեկուլների կառուցվածքը, և թե ինչպես են նրանք փոխազդում՝ ջրածնային կապեր ստեղծելու համար:
Ջրի հատկությունները․ ներածություն
Դու խոսող, արարող ու սովորող ջրի մի պարկ ես։ Լավ, այդքան էլ արդարացի չէ քեզ այդպես անվանելը, բայց շատ մոտ համեմատություն էր, քանի որ մարդու մարմինը 60-70%-ով կազմված է ջրից։ Եվ դա ոչ միայն մարդկանց է վերաբերում, այլև շատ կենդանիների, նույնիսկ փոքր բակտերիաների, որոնք նույնպես հիմնականում կազմված են ջրից։ Ինչպես գիտենք, ջուրը կյանքի գոյության բանալին է։ Դա դրամատիկ է հնչում, բայց ճիշտ է․ չէ՞ որ հենց այդ դրամատիկ երևույթներն են մեր կյանքը դարձնում ավելի հետաքրքրիր։ Մեր օրգանիզմում եղած բջիջների քիմիական ռեակցիաների ու նյութափոխանակության մեծ մասը տեղի է ունենում մի միջավայրում, որտեղ ջուրն ամենակարևոր բաղադրիչն է։ Բջջի այդ միջավայրը կոչվում է ցիտոպլազմա։
Ջուրը ոչ միայն տարածված է տարբեր օրգանիզմներում, այլև ունի մի շարք անսովոր քիմիական հատկություններ, որոնք ջուրը դարձնում են կյանքի շատ լավ հենարան։ Այս հատկությունները կարևոր դեր են խաղում կենսաբանության տարբեր մակարդակներում՝ բջիջներից մինչև օրգանիզմներ, օրգանիզմներից մինչև էկոհամակարգեր։ Ջրի՝ կյանքն ապահովող հատկությունները կարող ես ուսումնասիրել հետևյալ հոդվածներում․
- Ջրի լուծիչ հատկությունները: Իմացիր, թե ինչպես և ինչու է ջուրը լուծում բևեռային ու լիցքավորված շատ մասնիկներ։
- Ջրի կոհեզիան և ադհեզիան: Ջուրը կարող է միակցել իրեն (կոհեզիա) և ուրիշ մոլեկուլների (ադհեզիա):
- Ջերմունակություն, գոլորշիացման ջերմությունը և ջրի խտությունը: Ջուրը ունի բարձր ջերմունակություն և գոլորշացման ջերմություն, իսկ սառույցը՝ պինդ ջուրը, հեղուկ ջրից ավելի նոսր է։
Ջրի այս յուրօրինակ հատկությունները պայմանավորված են ջրի մոլեկուլների բևեռացված լինելու և հատկապես ջրի կամ այլ մոլեկուլների միջև ջրածնական կապեր ստեղծելու կարողությամբ։ Ստորև կուսումնասիրենք, թե ինչպես են գործում ջրածնական կապերը։
Ջրի մոլեկուլների բևեռայնությունը
Ջրի քիմիական հատկությունները հասկանալու բանալին նրա կառուցվածքի մեջ է։ Ջրի մոլեկուլը, որը կազմված է թթվածնի ատոմին միացած ջրածնի երկու ատոմներից, ունի ճկված կառուցվածք։ Դրա պատճառն այն է, որ թթվածնի ատոմը, որը ջրածիններին միանալու հետ մեկտեղ ունի նաև երկու զույգ էլեկտրոններ, որոնք միայն իրենն են։ Էլեկտրոնների այս բոլոր զույգերը՝ ընդհանուր և ոչ ընդհանուր, վանում են միմյանց։
Ամենակայուն դասավորվածությունն այն դեպքում է, երբ էլեկտրոններն իրարից շատ հեռու են։ Այսինքն, երբ մոլեկուլն ունի քառանիստի տեսք՝
Քանի որ թթվածինն ավելի էլեկտրաբացասական է, քան ջրածինը,
Ջրի մոլեկուլների ջրածնային կապերը
Ջրի մոլեկուլներն իրենց բևեռայնության շնորհիվ կարողանում են միմյանց ձգել։ Մի մոլեկուլի դրական ծայրը՝ ջրածնի ատոմը, միանում է մյուս մոլեկուլի բացասական ծայրին՝ թթվածնի ատոմին։
Այդ ձգողությունները ջրածնային կապերի օրինակ են․ թույլ փոխազդեցություններ, որոնք ձևավորվում են մասնակի դրական լիցքով ջրածնի ու ավելի էլեկտրաբացասական ատոմի, օրինակ՝ թթվածնի միջև։
Ջրածնի այն ատոմները, որոնք մասնակցում են ջրածնական կապերի առաջացմանը, պետք է անպայման միացած լինեն էլեկտրաբացասական ատոմների, ինչպիսիք են, օրինակ՝
Ջրի մոլեկուլներ ձգվում են նաև ուրիշ բևեռային մոլեկուլների և իոնների կողմից։ Լիցքավորված կամ բևեռային նյութերը, որոնք փոխազդում են ջրի հետ կամ լուծվում են նրա մեջ, կոչվում են հիդրոֆիլ։ Հիդրո նշանակում է «ջուր», իսկ ֆիլ՝ «սիրող»։ Ի տարբերություն սրա՝ ոչ բևեռային մոլեկուլները, ինչպիսիք են, օրինակ՝ ճարպերն ու բուսայուղերը, չեն փոխազդում ջրի հետ։ Նրանք լուծվելու փոխարեն առանձնանում են ջրից ու կոչվում են հիդրոֆոբ նյութեր։ Ֆոբ նշանակում է «վախեցող»։ Հավանաբար նկատել ես այս երևույթը աղցանի վրա բուսայուղ ու քացախ լցնելիս։ Քացախը սովորական ջուր է, որը քիչ քանակությամբ թթու է պարունակում։
Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։
Առայժմ հրապարակումներ չկան։