물

H₂O. 수소 원자 2개와 산소 원자 1개의 결합으로 생성된 분자이다. 물은 지구에 존재하는 대부분의 생명에 필수적인 역할을 한다.

분자구조

물 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 결합하여 결합각이 104.5°인 굽은형 구조를 이룬다. 이 때 산소 원자 1개와 수소 원자 2개는 각각 전자를 내놓아 전자쌍을 만들고, 이 전자쌍을 함께 나누어 가짐으로써 결합을 이룬다. (공유결합)

극성

산소 원자는 전기음성도가 매우 커서 전자를 끌어당기는 힘이 매우 강하고, 수소 원자는 전기음성도가 약하므로 공유전자는 산소쪽으로 치우쳐있다. 따라서 물 분자 전체적으로는 중성이지만 산소원자쪽이 부분적으로 (-)전하를 띠고 수소원자 쪽은 (+)전기를 띠게 된다.

약한 물줄기에 대전된 물체를 가져다 대면 물이 끌려오는데, 이것이 바로 물의 극성때문이다.

극성물질을 녹이는 용매로 널리 쓰인다. 전해질이온의 경우 물에서 수화되어 반투과성막을 통과할 수 없다.

상태변화

어는점 섭씨 0도, 끓는점 섭씨 100도이다. 섭씨온도는 1atm에서의 물의 어는점과 끓는점을 기준으로 하여 100등분한 것이다. 어릴 때에 이를 배울 때에 "어떻게 물은 딱 0도에서 얼고 100도에서 끓지?"라고 생각해본 위키러가 많을 텐데, 당연한 것이다. 과학자들에게 물은 가장 중요한 물질이므로 물이 온도의 기준이 되는 영광을 안았다. 현재는 물의 삼중점을 0.01도로 정의하여 사용한다.

물은 액체상태일 때의 밀도가 고체상태의 밀도보다 큰 물질이다. 얼음이 물 위에 뜨는 것은 이 때문이다. 0°C에서 물의 밀도는 0.99987g/cm³인 반면 같은 온도에서 얼음의 밀도는 0.917g/cm³. 이는 H₂O 사이의 수소결합으로 육각형 구조로 얼기 때문에 고체상태일 때 분자 사이의 거리가 액체상태일 때보다 오히려 크기 때문이다.

가장 밀도가 높은 상태의 물은 섭씨 4도(1g/cm³)의 물이다. 깊은 물의 수온은 항상 4도라고 생각할 수 있다.

고체일 때 액체일 때보다 비중이 낮은 물질에는 물 외에 갈륨, 비스무트가 있다.

특징

흔히들 "인간 신체의 70%는 물로 이루어져 있다"고 알고 있지만, 이는 청년기의 남성을 기준으로 한 것이다. 인체의 평균 수분 비율은 연령에 따라 변화하며, 성별이나 인종에 따라서도 차이가 있다. 건강한 청년기 신체의 경우, 남성 신체의 수분 비율은 60~80% 정도이며, 여성의 경우 40~60% 정도이다. 근육의 수분함량이 지방의 수분함량보다 많기 때문이다. 우리가 배워온 인간의 몸의 대다수는 남성의 몸이다.

대부분의 생물에 있어 물은 생존에 필수적인 요소이다. 호흡에 물이 필요하기 때문이다. 에너지를 내는데 필수적이므로 물은 생존에 꼭 필요하다.또한 영양소 운반과 항상성 유지, 각종 농도 유지에도 물은 필수적이다.

4원소

아리스토텔레스가 주장했던 이론. 세상을 이루는 원소가 물, 불, 땅, 공기 네 가지 뿐이라고 보았다. 덕분에 연금술이 크게 유행했고... 연금술은 현대 화학 발전의 토대가 되었다. 각종 판타지소설에 소재로 사용된다.