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生命とは何か？　42 水の特徴

第二節　『水の特徴』

1) 水はありふれた液体ではなく例外的な存在
地球上でいえば、水は最も豊富にある液体だが、物質の性質をみるメンデレーエフの周期律表からいえば、例外的な存在である。分子量が増えると、ほぼ比例して沸点も融点も高くなる。分子量が増えると分子間力も大きくなるので、期待される結果だが水は違う。酸素族では、水だけが例外となる。期待される結果でいえば、水の沸点は－８０℃、氷の融点は、－１１０℃となるはずであるが、実際は１００℃と０℃で大きな違いがあるのである。このことから、水は他と比べて分子間力が非常に強いことがわかる。上記で述べた双極子能率をもっていることと、水素結合がこれに大きく関与している。水素結合とは、水素原子をはさんで結合するこという。
水分子H2Oは何個の水素結合ができるのかを考えると、水素原子が２個あるので少なくとも２つの水素結合をつくることができる。その他に酸素原子も２個の水素結合をすることができる。つまり、水分子は４個の水素結合できる腕をもっていることになる。この４本の腕は、酸素原子を頂点して正四面体構造をしている。