Al het leven hangt af van die ene hoek tussen de drie atomen van water

Een watermolecuul bestaat uit één zuurstofatoom (O) en twee waterstofatomen (H). Daarom wordt water ook wel H2O genoemd. Het zuurstofatoom zit in het midden en de twee waterstofatomen zitten daar onder een hoek aan vast gekleefd. Juist deze hoek maakt dat water de hoofdrol speelt bij de essentiële processen die leven mogelijk maken. Door deze hoek is water namelijk het ideale oplosmiddel voor allerlei stoffen die nodig zijn in cellen van planten, dieren en mensen. Door het water worden voedingsstoffen in bladnerven of aders aangevoerd en in de cel afgegeven, terwijl afvalstoffen erdoor worden opgenomen en afgevoerd. Dat komt ook goed van pas in de wasmachine of het afwasteiltje. Het krachtenspel dat ontstaat door deze unieke hoek maakt water niet alleen een perfect oplosmiddel, maar de watermoleculen vormen onderling ook een hecht gezelschap. Hierdoor is het oppervlak van water heel sterk en dat maakt het voor allerlei insecten mogelijk om er rustig op te lopen, zonder erdoorheen te zakken. Tegelijkertijd zorgen deze krachten ervoor dat watermoleculen zich goed in bolvormige regendruppels kunnen samenbinden. De prachtige ijskristallen die tijdens een sneeuwbui met miljarden naar beneden komen, zijn hier ook een gevolg van. En door deze kleefkracht hecht water zich vast aan de wanden van bijvoorbeeld buisjes waar het doorheen stroomt. Hierdoor kan het via bladnerven zelfs tegen de zwaartekracht in omhoog kruipen. Een van de meest unieke eigenschappen van water is wel dat het bij ongeveer 4 graden Celsius de grootste dichtheid heeft. Als je een liter water met die temperatuur opwarmt, zet het uit en krijgt het dus een kleinere dichtheid. Maar als je het afkoelt, gebeurt er precies hetzelfde. Door deze bijzondere eigenschap zal een vijver in de winter aan de bovenkant bevriezen in plaats van dat het ijs naar de bodem zakt. Dit is voor het waterleven heel essentieel, want de ijslaag werkt op die manier ook als een isolatiedeken voor het water eronder. Als ijs naar beneden zakte, zou schaatsen op een kanaal of meer ook bijna onmogelijk zijn; dat zou dan pas kunnen als ál het water tot bovenaan toe bevroren was. Water heeft, in tegenstelling tot de meeste gangbare vloeistoffen, een hoge soortelijke warmtecapaciteit. Dat wil zeggen dat het relatief veel energie kost om een liter water op te warmen. Deze eigenschap is essentieel voor het handhaven van de juiste lichaamstemperatuur. We bestaan immers voor het grootste deel uit water. Bij zware inspanning kan er door ons bloed veel warmte-energie vanuit het binnenste van het lichaam naar het oppervlak worden getransporteerd. Zonder deze eigenschap zouden we al snel oververhit raken. En zo hangt al het leven dus af van die ene hoek tussen de drie atomen van water.

Al het leven hangt af van die ene hoek tussen de drie atomen van water

Wetenschap & techniek | regen

RD.nl in uw mailbox?