Vannmolekyler

Vannmolekylet, som kjemisk formel er H2O, består av to hydrogenatomer bundet til ett oksygenatom. Oksygen og hydrogen danner kovalente bindinger, og molekylet har en bøyd geometri med en binds vinkel på omtrent 104,5 grader og en O–H-båndlengde på cirka 0,96 ångström. På grunn av elektronegativitetsforskjellen mellom oksygen og hydrogen er vann et polart molekyl med et dipolmoment på omtrent 1,85 Debye.

Vann danner sterke hydrogenbindinger mellom molekylene, noe som gir vanns særegne egenskaper. Hydrogenbindingene bidrar til et høyt kokepunkt ved standard trykk, høy varmekapasitet og stor overflatespenning. Den polare naturen gjør vann til et allment løsningsmiddel for polare og ioniske stoffer samt mange organiske forbindelser med polar gruppefunksjoner.

Vann kjennetegnes også av flere betydelige fysiske egenskaper. Dielektrisk konstant er omtrent 80 ved romtemperatur, og vann har høy spesifikk varmekapasitet (omtrent 4,18 J/gK). Is har lavere tetthet enn flytende vann og flyter derfor; ved 0 °C danner det en hexagonal struktur. Smeltevarmen er om lag 6,0 kJ/mol, og fordampningsvarmen er om lag 40,6 kJ/mol. Disse verdiene illustrerer energikravet ved faseforandringer mellom fast, flytende og gass.

Vann er livets og naturens viktigste medium: det løser næringsstoffer og avfallsstoffer, tilrettelegger kjemiske reaksjoner og frakter stoffer i organismer og økosystemer. I jordens hydrosfære dominerer vann, og dets egenskaper påvirker klima og biosfære.