Vesimolekyylit

Vesimolekyylit ovat veden perusrakenteellisia yksiköitä. Ne koostuvat yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista (H2O). Happi sijaitsee molekyylin keskellä, ja kaksi vetyatomia liittyy siihen kulmikkaasti. Molekyylin geometria on V-kirjaimen kaltainen, ja O–H-sidosten kulma on noin 104,5 astetta. Sidokset ovat kovalenttisia ja vahvoja.

Polaarisuutensa vuoksi vesimolekyyli on vahvasti dipolinen; dipolim momentti on noin 1,85 Debyä. Tämä mahdollistaa vetysidosten muodostumisen vesimolekyylien välillä, jolloin muodostuu laaja vetysidosten verkosto. Tämä verkosto antaa vedelle sen erityispiirteitä ja vaikuttaa sen käyttäytymiseen usein.

Vesi on erinomainen liuotin polaarien ja ionien kannalta; dielektrinen vakio on noin 78 (20 °C). Kiehumispiste on 100 °C (1 atm), sulamispiste 0 °C, ja veden lämpökapasiteetti on noin 4,18 J/g·K. Jää on vähemmän tiheää kuin neste, minkä vuoksi jää kelluu veden päällä.

Vesimolekyylit ovat keskeisiä sekä kemiallisissa että biologisissa prosesseissa: ne toimivat elämän perustana olemaan neste ja ensisijaisena liuottimena solujen sisäisessä ja organismien ulkoisessa ainevaihdossa. Vesimolekyylit voivat autoprotolysoitua: 2 H2O ⇌ H3O+ + OH−; Kw noin 1 × 10^−14 at 25 °C.