Как связано строение молекулы воды с её ролью в жизни организмов?

Вода уникальное вещество и все её аномальные характеристики: высокая температура кипения, веская растворяющая и диссоциирующая способность, малая теплопроводность, высочайшая теплота испарения и иные обоснованы строением её молекулы и пространственной структурой.

У раздельно взятой молекулы воды есть качество, которое проявляется только в пребываньи иных молекул: способность создавать водородные мостики меж атомами кислорода 2-ух оказавшихся рядом молекул, так, что атом водорода располагается на отрезке, соединяющем атомы кислорода. Свойство создавать такие мостики обосновано наличием особого межмолекулярного взаимодействия, в котором существенную роль играет атом водорода. Это взаимодействие величается водородной связью.

Любая из присоединённых к данной молекул воды сама способна к присоединению последующих молекул. Этот процесс можно называть "полимеризацией". Если только одна из 2-ух вероятных связей участвует в присоединении последующей молекулы, а иная остаётся незамещенной, то "полимеризация" приведёт к образованию либо извилистой цепи, или замкнутого кольца. Меньшее кольцо, по-видимому, может состоять из четырёх молекул, но величина угла 90 делает водородные связи очень напряжёнными. Практически ненапряжёнными обязаны быть пятизвенные кольца (угол 108 ), а шестизвенные (угол 120 ), также как и семизвенные напряжённые.

Рассмотрение реальных структур гидратов указывает, что, действительно, наиболее стабильно шестизвенное кольцо, обретаемое в структурах льдов. Плоские кольца являются прерогативой клатратных гидратов, причём во всех знаменитых структурах почаще всего встречаются плоские пятизвенные кольца из молекул воды. Они, как правило, чередуются во всех структурах клатратных гидратов с шестизвенными кольцами, очень изредка с четырёхзвенными, а в одном случае с плоским семизвенным.

В целом структура воды представляется как смесь различных гидратных структур, которые могут в ней образоваться.

В прикладном нюансе это, к примеру, имеет главное значение для понимания деяния лечебных веществ. Как было показано Л. Полингом структурированная клатратная форма воды в межсинаптических образованиях мозга обеспечивает, с одной стороны, передачу импульсов с нейрона на нейрон, а, с иной стороны при попадании в эти участки наркозного вещества такая передача нарушается, то есть наблюдается явление наркоза. Гидратация неких структур мозга является одной из основ реализации деяния наркотических анальгетиков (морфина).