Mỗi sinh vật sống trên trái đất này hầu như không tồn tại được nếu thiếu nước. Từ con người, động vật cho đến thực vật và các vi sinh vật khác cũng đều rất cần nước. Tuy nhiên, cấu tạo của nước như thế nào? thành phần hóa học của nước ra sao? thì có rất ít người biết. Nếu bạn đang quan tâm đến những thông tin liên quan về nước thì hãy theo dõi bài viết này để cùng khám phá nhé!
Nước là gì?
Nước là một hợp chất hóa học được cấu thành bởi oxy và hydro có công thức hóa học là H2O. Cấu tạo của nước có những tính chất lý hóa đặc biệt (như lưỡng cực, liên kết hydro và tính bất thường của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và đời sống. 70% diện tích Trái đất được bao phủ bởi nước. Nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái đất nằm trong các nguồn có thể khai thác để làm nước uống. Trong khi đó, cơ thể của con người lại chiếm đến 70% là nước. Điều này cho thấy, nước có vai trò cực kỳ quan trọng đối với tất cả chúng ta.
Bên cạnh “nước thường” còn có nước nặng và nước siêu nặng. Trong những vùng nước này, các nguyên tử hydro bình thường được thay thế bằng các đồng vị đơteri và triti. Nước nặng có các tính chất vật lý khác biệt so với nước thường, như là: điểm nóng chảy cao hơn, điểm sôi cao hơn, tỷ trọng cao hơn và các tính chất hóa học cũng khác nhau.
Nước là gì?
Phân tử nước là gì?
Cấu tạo của nước là sự kết hợp của 2 nguyên tử hydro (H +) và 1 nguyên tử oxy (O2-) bằng các liên kết hydro. Sự kết hợp này tạo nên công thức hóa học của nước là H2O.
Liên kết của 2 nguyên tử hyđro và 1 nguyên tử oxy tạo với nhau một góc 104,5 °. Khối lượng mol của mỗi phân tử nước là khoảng 18 g/mol. Phân tử nước vô cùng nhỏ, bản thân H + cũng là nguyên tử nhỏ nhất trong các nguyên tố, vì vậy nước rất dễ dàng thẩm thấu qua da.
Cấu tạo của nước được hình thành bởi liên kết của 2 hydro và 1 oxy
Tính chất của phân tử nước
Như vậy, chúng ta đã biết công thức cấu tạo của nước như thế nào và hiểu hơn về thành phần của nước. Nội dung tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu về tính chất của phân tử nước.
Màu sắc, hình dáng, mùi vị
Màu sắc: Nước tinh khiết sẽ trong suốt, không màu. Nếu chúng ta nhìn thấy màu sắc thì đó là do sự phản xạ của ánh sáng. Ví dụ, nếu bạn nhìn thấy nước biển xanh, đó là do ánh sáng bị tán xạ hoặc phản xạ. Nước đại dương càng sâu, ánh sáng xanh bị tán xạ và phản xạ càng nhiều nên dẫn đến nước có màu xanh lam.
Hình dạng: Phân tử nước lỏng không có hình dạng xác định. Hay nói cách khác, nước sẽ có hình dạng tùy thuộc vào vật chứa của nó. Và nước ở trạng thái rắn sẽ tạo thành hình dạng của vật chứa của nó. Nhờ cấu tạo này của nước mà nó thường được ứng dụng để làm nhà băng hoặc đá cục.
Mùi vị: Nước tinh khiết không có mùi vị nên nếu chúng ta cảm nhận được mùi vị lạ thì đó có thể là do nước đã pha với tạp chất khác. Hoặc một cách khác có thể giải đáp cho hiện tượng nước có mùi vị là do cảm quan của cơ thể con người. Ví dụ, người bị bệnh khi uống nước sẽ có cảm giác hơi đắng trong miệng do lúc này cơ thể không được khỏe.
Ngoài ra, nếu nước thay đổi độ pH tự nhiên, bổ sung lượng khoáng chất dồi dào có lợi cho cơ thể thì nước sẽ có mùi vị đặc trưng. Đó là lý do tại sao khi uống nước khoáng đóng chai, chúng ta sẽ cảm nhận được một hương vị rất khác biệt so với nước tinh khiết thông thường.
Nước rất quan trọng với tất cả các vật thể sống
Tính lưỡng cực của nước
Dựa trên cấu tạo của nước là 2 Hydro và 1 Oxy nên sự sắp xếp cấu trúc ba góc của 3 phân tử này sẽ không bằng nhau. Ngoài ra, giữa Hydro và Oxy lại có điện tích trái dấu nên gây ra hiện tượng lưỡng cực của nước.
Cũng vì sự chênh lệch điện tích này mà các phân tử nước dễ bị dao động, cọ xát vào nhau khi bị tác động của sóng điện từ. Vấn đề này tạo ra hiện tượng đun nóng nước (ứng dụng trong lò vi sóng).
Tính liên kết hidro
Do điện tích trái dấu giữa nguyên tử Hydro và Oxy, các phân tử nước thường bị hút vào nhau bằng các liên kết hydro. Tuy nhiên, liên kết này không bền, rất dễ bị đứt. Vì vậy, mỗi phần của giây, các phân tử nước hút nhau và sau đó nhanh chóng tách ra để liên kết với các phân tử khác, tạo ra sự linh hoạt trong chuyển động.
Tính dẫn điện của nước
Nước tinh khiết thì không dẫn điện. Nước chỉ dẫn điện khi có lẫn các tạp chất khác như khoáng chất, ion, muối… Chính các phân tử tạp chất chuyển động tự do trong nước này là chất điện phân dẫn dòng điện đi qua.
Các trạng thái tồn tại của phân tử nước
Tình trạng và cấu tạo của nước có thể tồn tại ở 3 trạng thái: rắn, lỏng và khí. Nước tồn tại ở trạng thái rắn khi nhiệt độ dưới 0 độ C. Ứng dụng phổ biến nhất khi thấy nước ở chất rắn là các tảng băng ở Bắc Cực và Nam Cực. Do đó, nước đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa khí hậu.
Ở nhiệt độ trên 0 độ C, nước tồn tại ở dạng lỏng, thường có trong tự nhiên ở biển, sông, suối, ao, kênh, rạch… Khi nhiệt độ tăng lên, nước xảy ra hiện tượng bốc hơi tạo thành các đám mây.
Khi các đám mây càng bay lên cao thì nhiệt độ mây càng giảm dần và ngưng tụ thành mưa rơi xuống biển, sông, hồ, kênh, rạch… Chính hiện tượng tự nhiên này đã có từ bao đời này tạo thành một vòng tuần hoàn tự nhiên duy trì sự sống cho cả Trái đất.
Nước tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau
Cấu tạo của nước
Tính chất và cấu tạo của nước có những đặc điểm tương ứng nhau. Cụ thể, cấu tạo của nước được thể hiện thông qua những yếu tố đặc biệt dưới đây.
Phân tử nước
Thành phần hóa học của nước nước bao gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Về mặt hình học, phân tử nước có góc liên kết là 104,45 °. Vì các cặp electron tự do chiếm nhiều diện tích nên góc này sai lệch so với góc lý tưởng của tứ diện. Trong đó, chiều dài của liên kết O-H là 96,84 picometers.
Tính lưỡng cực
Oxy có độ âm điện mạnh hơn hyđro, cấu trúc tam giác và việc tích điện phần khác nhau của các nguyên tử dẫn điện đã dẫn đến phân cực âm trong nguyên tử oxy và phân cực dương trong nguyên tử hydro. Điều này đã gây ra tính lưỡng cực của nước. Dựa trên hai cặp điện tử đơn độc của nguyên tử ôxy, lý thuyết VSEPR đã giải thích sự sắp xếp thành góc của hai nguyên tử hydro, sự hình thành moment lưỡng cực và do đó nước có một số tính chất đặc biệt.
Liên kết hiđrô
Các phân tử nước liên kết được với nhau thông qua liên kết hydro. Tuy nhiên, đây không phải là một liên kết mang tính bền vững mà chỉ kéo dài trong một phần giây. Các phân tử nước sau đó tách khỏi liên kết này và liên kết với các phân tử nước khác.
Cấu tạo của nước khá đơn giản, là từ Hydro và Oxy
Nước trong đời sống
Tất cả sự sống trên Trái đất đều rất cần và phụ thuộc vào nước cũng như là vòng tuần hoàn của nước. Nước có ảnh hưởng quyết định đến khí hậu và là nguyên nhân tạo ra các hiện tượng thời tiết. Cấu tạo của nước là một thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường cho các quá trình sinh hóa cơ bản diễn ra, ví dụ như quang hợp.
Hơn 70% diện tích Trái đất được bao phủ bởi nước. Việc cung cấp nước uống sẽ là một trong những thách thức lớn nhất mà nhân loại phải đối mặt trong vài thập kỷ tới. Nước cũng là nguyên nhân của một trong những cuộc chiến tranh ở Trung Đông. Vì vậy, khi chúng ta vẫn còn nước sạch để sử dụng, chúng ta hãy trân trọng và sử dụng nó một cách tiết kiệm. Chúng ta cần có những hành động thiết thực để giữ gìn và bảo vệ nguồn nước sạch cho thế hệ mai sau.
Nước không thể thiếu đối với tất cả chúng ta
Nước ion kiềm
Nước ion kiềm được người Nhật tìm ra vào thế kỷ 20, cụ thể là năm 1965 và được Bộ Y tế và Cục An toàn Thực phẩm Nhật Bản đã ban hành công bố dược phẩm số 763 công nhận lợi ích của nước ion kiềm đối với sức khỏe. Cụ thể, nước sau khi được điện phân từ máy lọc nước ion kiềm có thể tồn tại ở dạng ion siêu nhỏ. Nó có tính kiềm tự nhiên như rau xanh, giàu hydro chống oxy hóa và giàu vi khoáng mang lại nhiều lợi ích cho cơ thể con người.
Phân tử nước ion kiềm tồn tại dưới dạng ion siêu nhỏ, chỉ bằng ⅕ lần phân tử nước thông thường nên dễ dàng thẩm thấu vào từng tế bào một cách nhanh chóng. Cấu tạo của nước ion kiềm giúp thúc đẩy quá trình trao đổi chất, tuần hoàn máu và giải độc tốt hơn.
Tính kiềm của nước điện giải ion kiềm giúp trung hòa lượng axit dư thừa tồn tại trong cơ thể. Đồng thời hỗ trợ điều trị nhiều bệnh do dư axit gây ra như: đau dạ dày, viêm loét dạ dày… Do cấu tạo của nước ion kiềm mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người nên hiện nay nó được sử dụng rộng rãi.
Nước ion kiềm mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe
Như vậy, qua bài viết trên, chúng ta đã hiểu rõ phân tử nước là gì, cấu tạo nước ra sao và vai trò của nước đối với đời sống của chúng ta như thế nào. Hi vọng từ những chia sẻ trên, bạn đã thấy được sự quan trọng của nước đối với cơ thể và các sinh hoạt trong đời sống của chúng ta. Từ đó, thêm trân quý và tiết kiệm nguồn nước sạch hằng ngày mà mình đang sử dụng. Ocany chúc bạn luôn an lành và có thật nhiều niềm vui trong cuộc sống.
Xin chào!
Mình là Ngọc – một Content Writer với 4 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực ẩm thực, dinh dưỡng, sức khỏe. Công việc của mình là nghiên cứu, tìm hiểu các công thức nấu ăn, các chất dinh dưỡng, lợi ích và tác hại của các loại thực phẩm, nước uống mà chúng ta tiêu thụ hằng ngày. Đồng thời mình cũng thường xuyên chia sẻ những bài viết, video, và hình ảnh về những công thức nấu ăn ngon miệng, những bí quyết chăm sóc sức khỏe và những thông tin mới nhất về dinh dưỡng. Nội dung của mình đặc biệt chú trọng vào việc tạo nên những thông điệp mạnh mẽ về việc duy trì lối sống lành mạnh thông qua chế độ ăn uống cân đối và đa dạng. Mong rằng, với sự sáng tạo trong cách trình bày và biểu đạt thông tin sẽ làm tăng thêm sức hấp dẫn của nội dung, truyền cảm hứng, khích lệ mọi người áp dụng những kiến thức về sức khỏe và dinh dưỡng vào cuộc sống hàng ngày, đồng thời tạo ra một cộng đồng vững mạnh, tích cực, và hỗ trợ lẫn nhau trên hành trình chăm sóc sức khỏe tốt nhất.
