Физические и химические свойства воды и льда

Вода плавится и кипит при высоких температурах, она имеет необычайно высокие значения поверхностного натяжения, диэлектрической постоянной, теплоемкости и т.д. Кроме этого для нее характерно невысокое значение для плотности, свойство расширяться при замерзании, нормальная вязкость. Вода имеет высокую теплопроводность по сравнению с другими жидкостями, теплопроводность льда больше по сравнению с другими неметаллическими твердыми телами. Теплопроводность льда при 0°C приблизительно в 4 раза больше, чем воды при той же температуре, т.е. лед проводит тепло во много раз быстрее, чем вода при той же температуре (неподвижная вода в тканях). Эти различия в значениях теплопроводности объясняют тот факт, что ткани замерзают быстрее, чем оттаивают.

Структура и свойства молекулы воды

Молекула воды имеет тетраэдрическую координацию, атом кислорода- sp²-гибридизацию. Две гибридные орбитали образуют O-H-ковалентные связи, которые из-за электроотрицательного кислорода на 40% ионизированы. Вода образует водородные связи с другими молекулами воды. Энергия диссоциации водородной связи ~25 кДж/моль.

Транспорт протона происходит вдоль водородной связи. Независимо от того, получен протон путем диссоциации воды или от кислоты, он будет взаимодействовать с водой, при этом образуется H₃O⁺ с исключительно сильной водородной связью (~100 кДж/моль).

Вода может влиять на конформацию макромолекул за счет образования водородных, ионных связей или за счет сил Ван-дер-Ваальса.