Nước là một hợp chất hóa học của oxy và hydro, có công thức hóa học là H2O. Với các tính chất lý hóa đặc biệt, nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống. Việc hiểu về phân tử nước sẽ giúp ích cho chúng ta trong đời sống rất nhiều. 

Nước là gì? 

Theo thống kê, 70% diện tích của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ có khoảng 0,3% nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống.

Nước tinh khiết không có mùi và vị. Nước không có màu, nếu có màu thì màu sắc của nước phụ thuộc vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến, với độ dày 10 mét trở lên, màu sắc của nước (hoặc băng) thường sẽ là màu ngọc lam (màu xanh lục nhạt), vì quang phổ hấp thụ của nước có độ sắc nét tối thiểu ở màu tương ứng của ánh sáng (1/227 m −1 tại 418 nm). Độ dày cấu trúc phân tử nước càng tăng thì màu sắc của càng mạnh và tối.

Nước không có hình dạng nhất định vì nó phụ thuộc vào vật thể chứa nó.

Nước bao phủ trái đất

70% diện tích Trái Đất được bao phủ bởi nước

Cấu tạo phân tử nước có gì đặc biệt? 

Phân tử là hạt đại diện cho chất, gồm một số nguyên tử liên kết với nhau và thể hiện đầy đủ tính chất hoá học của chất. Là một nhóm trung hòa điện tích có nhiều hơn 2  nguyên tử liên kết với nhau bằng các liên kết hóa học. Khái niệm phân tử được lần đầu tiên công bố vào năm 1811 và dần dần phát minh này đã được ứng dụng rất nhiều vào trong thực tiễn đời sống, các nghiên cứu khoa học. Phân tử nước có những đặc điểm sau:

1. Mô hình phân tử nước 

Mô hình phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Về mặt hình học thì phân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nên góc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là 96,84 picomet.

Cấu tạo phân tử nước

Phân tử nước bao gồm hai nguyên tố hydro và oxy

2. Tính lưỡng cực

Oxy có độ âm điện cao hơn hydro. Việc cấu tạo thành hình ba góc và việc tích điện từng phần khác nhau của các nguyên tử đã dẫn đến cực tính dương ở các nguyên tử hydro và cực tính âm ở nguyên tử oxy, gây ra sự lưỡng cực. Dựa trên hai cặp điện tử đơn độc của nguyên tử oxy, lý thuyết VSEPR đã giải thích sự sắp xếp thành góc của hai nguyên tử hydro, việc tạo thành moment lưỡng cực và vì vậy mà nước có các tính chất đặc biệt.

phân tử nước có tích điện từng phần khác nhau nên một số sóng điện từ nhất định như sóng cực ngắn có khả năng làm cho các phân tử nước dao động, dẫn đến việc nước được đun nóng. Hiện tượng này được áp dụng để chế tạo lò vi sóng.

3. Tính liên kết hidro 

Các phân tử nước tương tác lẫn nhau thông qua liên kết hydro và nhờ vậy có lực hút phân tử lớn. Đây không phải là một liên kết bền vững. Liên kết của các phân tử nước thông qua liên kết hydro chỉ tồn tại trong một phần nhỏ của một giây, sau đó các phân tử nước tách ra khỏi liên kết này và liên kết với các phân tử nước khác.

Đường kính nhỏ của nguyên tử hydro đóng vai trò quan trọng cho việc tạo thành các liên kết hydro, bởi vì chỉ có như vậy nguyên tử hydro mới có thể đến gần nguyên tử oxy một chừng mực đầy đủ.

Phân tử nước trong đời sống tồn tại ở dạng nào? 

Nước chiếm một vai trò quan trọng trong đời sống hàng ngày cũng như mọi sự sống trên Trái Đất. Người phương Tây quan niệm 4 yếu tố: Đất – Nước- Lửa- Không khí sẽ tạo nên vòng tuần hoàn và sinh tồn của con người. 

1. Phân tử nước ở thể lỏng 

Đây là hình thể thường thấy nhất của nước, tổng lượng nước trên Trái Đất đạt khoảng 1,38 tỷ km3  trong đó 97% lại là nước mặn tồn tại ở các đại dương, 3% còn lại là nước ngọt có thể uống, nhưng không phải tất cả, nước ngọt tồn tại ở dạng băng tuyết đóng ở hai cực và trên các đỉnh núi, chỉ có 3,6 triệu km3 nước ngọt trong các mạch nước ngầm là có thể khai thác để uống còn lại ở dạng tiềm ẩn

Đối với sự sống con  người cũng vậy, 71% cơ thể  người là nước, tham gia vào quá trình trao đổi chất, tạo ra năng lượng cho cơ thể hoạt động bình thường. 

Phân tử nước ở thể lỏng

Ở dạng thể lỏng chúng ta dễ nhận ra phân tử nước

2. Phân tử nước ở thể rắn 

Như đã nói nước ở nhiệt độ 0 độ C sẽ đóng băng, có một hiện tượng đặc biệt chỉ xuất hiện ở phân tử nước đó là xuống dưới 40 độ C nước sẽ nóng co lại , lạnh sẽ nở, trong khi trái với các chất khác khi lạnh sẽ co lại , nóng sẽ nở. Vì các phân tử nước khi lạnh sẽ rời xa ra, tạo thành các liên kết tinh thể hình lục giác mở. Tạo nên hiện tượng băng tuyết, mưa đá…

Nước ở thể rắn tồn tại ở hai cực Trái Đất là đa số, có vai trò giữ cân bằng sự sống trên Trái Đất, trong đó băng ở hai cực sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến thời tiết, dòng hải lưu các vùng trên Trái Đất, đóng vai trò như tấm phản quang, phản xạ ánh sáng trở lại không gian, duy trì nhiệt độ ổn định cho sự sống trên Trái Đất.

3. Phân tử nước ở thể khí 

Điều này còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, thông thường các phân tử nước không đủ khả năng tách ra và bốc hơi nếu không có quá trình xúc tác như đun sôi hay nhiệt độ môi trường tăng lên. Ai trong chúng ta cũng đều được dạy rằng nước bốc hơi lên gặp lạnh sẽ ngưng tụ thành những đám mây, gặp điều kiện thời tiết thích hợp sẽ rơi xuống thành mưa, trở thành một vòng tuần hoàn nuôi dưỡng sự sống.

Nước ở thể khí hay còn gọi là độ ẩm trong không khí giúp các sinh vật vi sinh, vi khuẩn có lợi hoặc có hại sinh sôi phát triển, giúp dự đoán hiện tượng thời tiết. Tất cả sinh vật đều cần một độ ẩm không khí nhất định để sinh sống. Đây là dạng tồn tại của phân tử nước cần thiết cho cơ thể sống.

Vai trò phân tử nước là gì?

Nước chiếm đến 70% cơ thể sống, tất cả các cơ quan trong cơ thể đều cần đến nước để hình thành và phát triển, có thể kể đến Máu (83%), gan (86%), Tim (73%), Não (75%), Phổi (83%), Thận (83%)… Ngay cả xương cũng tồn tại nước (31%).

Nước được nạp vào cơ thể chủ yếu qua ăn uống, trung bình mỗi ngày cơ thể cần 2 lít nước để hoạt động tốt. Tuy nhiên con số này chưa được áp dụng tốt, hoặc uống nước không đúng cách, vì người ta không thể thấy rõ sự nguy hiểm của thiếu nước đối với cơ thể, chỉ uống khi cảm thấy khác. 

1. Đối với sự sống 

Là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các quá trình sinh hóa cơ bản như quang hợp. Khi cơ thể bị thiếu nước thì chúng ta sẽ sẽ khó mà tồn tại được bởi tất cả các sự sống trên Trái Đất đều bắt nguồn từ nước. 

2. Các bệnh lý sẽ xuất hiện khi thiếu nước

Rối loạn ở não bộ: 75% não là nước, não điều khiển lượng nước trong cơ thể, bản thân nó thiếu nước sẽ gây tử vong, nên nó sẽ rút nước từ các cơ quan để nuôi mình và báo hiệu bằng hiện tượng cảm thấy khát, đồng thời sẽ choáng váng, chóng mặt, nếu không kịp thời cấp nước.

Rối loạn thân nhiệt: Khi nhiệt độ môi trường tăng hoặc cơ thể vận động, sẽ sinh ra hiện tượng đổ mồ hôi nhằm làm mát cơ thể, nước mất đi rất nhiều thông qua quá trình này, các chất điện giải cũng mất đi trong lúc này. Cần nhanh chóng cấp nước để cân bằng và làm mát cơ thể. Chúng ta có thể cảm thấy đau đầu và ngất xỉu trong trường hợp mất nước này.

Suy giảm chức năng của tim: Lượng nước trong máu rất lớn, chỉ cần thiếu nước máu không thể lưu thông trôi chảy, tim sẽ trực tiếp chịu áp lực gây ra hiện tượng cao huyết áp, do tim phải dùng một lực lớn để đẩy máu đi. Bên cạnh đó áp suất thẩm thấu của máu đến cơ quan, tế bào cũng bị giảm sút do mất cân bằng các chất điện giải (Natri, Kali, Clo …) gây ra những bệnh lí vô cùng nguy hiểm.

Cơ thể sẽ nhanh chóng già đi: Đặc biệt đối với phụ nữ, cơ thể thiếu nước biểu hiện trên da rất rõ rệt, da sẽ khô, nhăn nheo đi khi không cấp đủ nước. Đây là nỗi ám ảnh của chị em phụ nữ, trong các sản phẩm làm đẹp, luôn quan tâm đến các yếu tố cấp ẩm, trong khi phương pháp đơn giản nhất là uống đủ nước lại không được tuân thủ.

Vai trò của nước

Nước có vai trò quan trọng đối với cơ thể chúng ta

3. Nước đối với đời sống sinh hoạt 

Là nhân tố tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xã hội: từ nông nghiệp, công nghiệp, đến du lịch và các vấn đề liên quan về sức khỏe.

Có thể thấy phần lớn các hoạt động kinh tế đều phụ thuộc rất nhiều vào tài nguyên nước. Giá trị kinh tế của nước không phải lúc nào cũng có thể quy đổi thành tiền, bởi vì tiền không phải là thước đo giá trị kinh tế, có những dịch vụ của nước không thể lượng giá được nhưng lại có giá trị kinh tế rất lớn.

Nguồn nước kỳ diệu tốt cho sức khỏe

Theo như nghiên cứu của các nhà khoa học, nước ion kiềm là phân tử nước tồn tại ở dạng ion, nhỏ gấp năm lần phân tử nước bình thường nên khả năng thẩm thấu nhanh hơn, quá trình thải độc tế bào sẽ diễn ra trôi chảy hơn. Đồng thời nước có độ kiềm cao, pH vào khoảng 8.0 đến 9.5 giúp trung hòa lại lượng axit dư thừa trong cơ thể. Các chất chống oxy hóa trong nước sẽ giúp đầy lùi các gốc tự do, khả năng làm chậm tốc độ oxy hóa mạnh giúp cơ thể trẻ trung, tươi tắn hơn và ngăn ngừa các bệnh tật nguy hiểm.

Nguồn nước này được tạo ta từ công nghệ điện giải bắt nguồn từ Nhật Bản – chính là nguồn nước tốt cho sức khỏe được người dân Nhật Bản và trên toàn thế giới ưa chuộng hiện nay. 

Nước có vai trò vô cùng quan trọng đối với con người và tất cả các sinh vật khác trên hành tinh. Bảo vệ và tiết kiệm nước chính là bảo vệ tương lai của chúng ta. 

Comments are closed.