Vesimolekyylien

Vesimolekyylit ovat veden perusrakenteita, joiden kemiallinen kaava on H2O. Yksi vesimolekyyli koostuu yhdestä hapesta ja kahdesta vetyatomista, jotka muodostavat kulmikkaan O–H-sidosten verkoston. O–H-sidosten kulma on noin 104,5 astetta ja sidosten pituus noin 95–96 picometriä. Vesimolekyyli on polaarinen, ja sen dipolimomentin suuruus on noin 1,85 Debeytä.

Vesimolekyylien kyky muodostaa vety-sidoksia johtaa laajaan sidosten verkostoon, jossa molekyylit voivat toimia sekä vedyn luovuttajina että vastaanottajina. Tämä verkosto antaa vedelle useita poikkeuksellisia ominaisuuksia, kuten korkealle kiehumispisteelle suhteessa molekyylipainoon, suurelle lämpökapasiteetille sekä korkealle pintajännitykselle. Näiden ominaisuuksien vuoksi vesi on erinomainen liuotin ja väliaine monille kemiallisille reaktioille sekä biologisille prosesseille.

Fysikaalisesti vesi on yleensä neste, mutta siihen liittyy useita poikkeuksellisia ilmiöitä: tiheys on suurin noin 4 °C:n lämpötilassa ja jää kelluu veden päällä; lämpökapasiteetti on korkea (noin 4,18 J/g·K) ja haihtumislämpö on suuri. Vesi toimii elämän keskeisenä liuottimena sekä monien aineiden kuljettajana ja reaktioympäristönä.

Raskas vesi (D₂O) ja muut vesien isotoopit ovat tutkimuskohteita laboratoriossa. Vesimolekyylien ominaisuudet ja vuorovaikutukset muodostavat veden ainutlaatuisuutta sekä luonnossa että teknologiassa.