vesimolekyyliä

Vesimolekyyli (H2O) on kemiallinen yhdiste, joka koostuu yhdestä happiatomista ja kahdesta vetyatomista. Se on elintärkeä neste maapallolla ja esiintyy sekä kiinteässä jäämuodossa että nesteessä sekä höyrynä ilmakehässä.

Rakenne: Happiatomilla on kaksi vapaata elektroniparia, mikä johtaa molekyylin kulmamaisempaan geometriaan. Vesimolekyyli on bentti (epälineaarinen) ja soveltuu sp3-hybridisaatioon; O-H-sidosten pituudet ovat noin 0,957 Å ja H-O-H kulma noin 104,5 astetta. Molekyyli on polaarinen, koska happiatomissa on suurempi elektronegatiivisuus kuin vetyatomissa.

Sähköiset ominaisuudet: Vesimolekyyli saa aikaan dipolimomentin noin 1,85 Debeyä. Tämä mahdollistaa veden vahvan vetypidostekijän muodostumisen, mikä johtaa laajaan vedenHydrogen-bonding-verkostoon. Tämän seurauksena vedellä on korkea haihtumis- ja kiehumispiste sekä erinomaiset liuottamo-ominaisuudet.

Fysikaaliset ominaisuudet: Nesteenä vesi kiehuu 100°C:ssa normaalipaineessa ja sulaa 0°C:ssa. Sen tiheys on noin 1,00 g/cm3 4°C:ssa. Veden lämpökapasiteetti on korkea ja se toimii keskeisenä komponenttina monissa biologisissa ja maantieteellisissä prosesseissa. Veden autoprotolyysi (Kw) on noin 1,0 × 10^-14 at 25°C, mikä johtaa neutraaliin pH:iin noin 7 tisellään.

Merkitys: Vesimolekyyli on välttämätön elämälle ja toimii ensisijaisena liuottajana sekä reaktioalustana biologisissa ja kemiallisissa prosesseissa. Se vaikuttaa ilmastoon, geokemiaan ja moniin teollisuuden sovelluksiin sekä toimii keskeisenä aineksena monissa ympäristö- ja terveystutkimuksissa.