víz állapota: gáz, folyadék és szilárd
A hidrogénkötések kialakulása a folyékony víz fontos minősége, amely létfontosságú az élet számára, ahogyan ismerjük. Mivel a vízmolekulák hidrogénkötéseket kötnek egymással, a víz más folyadékokhoz képest egyedülálló kémiai tulajdonságokat vesz fel, és mivel az élőlények víztartalma magas, e kémiai tulajdonságok megértése kulcsfontosságú az élet megértéséhez. A folyékony vízben a hidrogénkötések folyamatosan képződnek és megszakadnak, amikor a vízmolekulák egymás mellett csúsznak. Ezeknek a kötéseknek a megszakadását a vízmolekulák mozgása (kinetikus energiája) okozza a rendszerben lévő hő hatására. Amikor a hőt a víz forralásakor megemeljük, a vízmolekulák magasabb mozgási energiája a hidrogénkötések teljes megszakadását eredményezi, és lehetővé teszi a vízmolekulák gázként (gőzként vagy vízgőzként) történő távozását a levegőbe. Másrészt, amikor a víz hőmérséklete csökken és a víz megfagy, a vízmolekulák kristályos szerkezetet alkotnak, amelyet hidrogénkötés tart fenn (nincs elegendő energia a hidrogénkötések megszakításához). Ezáltal a jég kevésbé sűrű, mint a folyékony víz, ez a jelenség nem látható más folyadékok megszilárdulásakor.
Az anyag fázisai: Nézze meg, mi történik intermolekuláris kötésekkel az interaktív fázisváltozások során.
A víz alacsonyabb sűrűsége szilárd formájában annak köszönhető, hogy a hidrogénkötések fagyás közben orientálódnak: a vízmolekulák egymástól távolabb tolódnak a folyékony vízhez képest. A legtöbb más folyadék esetében a hőmérséklet csökkenése esetén a megszilárdulás magában foglalja a molekulák közötti kinetikus energia csökkentését, lehetővé téve számukra, hogy még szorosabban csomagolják, mint folyékony formában, és nagyobb szilárdságot kapva a szilárd anyagtól, mint a folyadék.
Az alacsony A jég sűrűsége, anomália miatt a folyékony víz felszínén úszik, például egy jéghegy vagy egy jégkocka egy pohár vízben. A tavakban és tavakban a víz felszínén jég képződik, amely szigetelő gátat képez, amely megvédi az állatokat és a tóban élő növényeket a fagyástól. E hőszigetelő jégréteg nélkül a tóban élő növények és állatok megfagynak a szilárd jégtömbben, és nem tudnak életben maradni. A fagyás káros hatását az élő szervezetekre a jég folyékony vízhez viszonyított tágulása okozza. A fagyáskor keletkező jégkristályok felszakítják az élő sejtek működéséhez elengedhetetlen finom membránokat, és visszafordíthatatlanul károsítják őket. A sejtek csak akkor képesek túlélni a fagyást, ha a bennük lévő vizet ideiglenesen egy másik folyadék, például glicerin helyettesíti.
