Öyle bir molekül düşünün ki, hem kimyasal yapısı çok basit olsun hem de eşsiz özellikler taşısın. Hatta işi daha ileriye götürelim, bu molekül aynı zamanda yaşamın temel bileşiği olsun. Öyle ki, onun bulunmadığı yerde yaşam da var olamasın. Şimdilik bu soruya vereceğimiz cevap belli: su. Ancak, belki bundan bir 50 yıl sonra çok farklı yaşam formları da keşfedilmiş olacak ve bu yazıyı görenler alaycı bir tavırla “demode oldunuz kardeşim!” diyecekler...
Neyse, madem konumuz kimya, suyun yapısına geri dönelim. Su, oldukça küçük bir molekül. Öyle ki, neredeyse oksijen atomunun çapına çok yakın büyüklükte ve atomik kütlesi de 18 g/mol. Bunun durumun sorumlusu, bilinen en küçük atom olan hidrojen. Bir oksijen atomunun her iki yanına bağlı birer hidrojen atomundan oluşan su molekülünün geometrik şekli, kolları arasında 104,5 derecelik açı bulunan bir “V” harfine benziyor. Yandaki resim başka herşeye benziyor olabilir, ama aslında bir su molekülünün temsili çizimi...
Hepimizin çok iyi bildiği gibi, hidrojen ve oksijen elementlerinden oluşuyor. Bu elementlerin her ikisi de normal koşullar altında gaz. Ama suyu oluşturacak şekilde bir araya geldiklerinde, sıvı bir bileşik oluveriyorlar. Takdir-i kimyasal bağ.
Bu konuyu biraz daha açalım. Her molekülde bulunan oksijen atomu, kendisine komşu su moleküllerinin hidrojen atomlarıyla kısmi bir elektriksel ilişki kuruyor. Bu pozitiflik-negatiflik ilişkisi nedeniyle moleküller birbirlerini güçlü bir şekilde çekiyorlar. Bu olayın kimyadaki adı “hidrojen bağları”. Hidrojen bağları sayesinde her su molekülü 4 su molekülüyle bağ yapabiliyor. Bu bağlar, suyun olağandışı kimyasal özelliklerinden sorumlu: Su, kendisine yakın boyuttaki moleküllerin hepsinden daha geniş bir sıcaklık aralığında sıvı halde kalabiliyor.
Suyun donma noktası 00C ve kaynama noktası da 1000C. Ancak, moleküler yapısı nedeniyle her sıcaklıkta buharlaşabilen su, dünya üzerinde her 3 haliyle de gözlenebiliyor (yoksa kutup bölgelerindeki atmosferde hiç su buharı bulunamazdı).
Karbondioksit, argon, ozon, helyum gibi bazı gazlarla birlikte atmosferimizin %1’lik bölümünü oluşturan su buharı, Dünya’nın farklı bölgelerinde farklı oranlarda bulunuyor. Bu oran, iklim koşullarına göre farklılık göstermesinin yanında, rakımdan da etkileniyor. Deniz seviyesinden yükseğe çıktıkça atmosferik su buharı azalıyor. Su buharının %99’u atmosferimizin en alt tabakası olan troposferde bulunuyor. Atmosferdeki su buharının en önemli rolü, özellikle kızıl ötesi dalga boyundaki güneş ışınlarının %70’ini soğurması.
Dünyamızın kabuğunun yaklaşık ¾’ünü kaplayan suyun %2’lik bölümü, kutuplarda donmuş halde bulunuyor. En azından şimdilik… Olağandışı molekül özelliği nedeniyle, katı hali sıvı halinden daha hafif. Bu sayede, kutuplardaki buz tabakalarının altında okyanus suları sıvı halde kalabiliyor ve buralarda canlılık devam edebiliyordur.
Kayıtlar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder