Чому вода мокра?

Відповідь може бути такою: коли ви торкаєтеся калюжі, кінчики пальців повідомляють мозок про «мокре» відчуття.

Нервові імпульси весь час посилають від шкіри до мозку повідомлення про світ навколо вас. Ми називаємо це відчуттям дотику. Саме воно допомагає відчувати речі сухими, гарячими, холодними, грубими, гладенькими тощо. Вода дає відчуття вологості, а це означає, що вона є рідиною.

Але вода рідка лише вище від 0 °C і нижче від 100 °C. За 0 °C або за нижчої температури це суцільний лід. Якщо взяти кубики льоду з морозилки і помістити їх у напій при кімнатній температурі, вони розтануть. Температура знову зробить їх рідиною. І коли вода в чайнику нагрівається більше від 100 °C, вона стає газом, який називається «водяна пара» (невидима для наших очей). До речі, пара, що виходить із чайника, – це насправді крихітні краплинки рідкої води, які утворюються, коли гарячі випари потрапляють у холодне повітря навколо чайника.

Якби у вас був супермікроскоп, ви побачили б, що вода складається з маленьких частинок, які називаються молекулами. Кожна молекула складається з дрібніших частинок, так званих атомів. Їх можна порівняти з деталями «Лего». Молекули з’єднуються, утворючи усі хімічні речовини і навколо нас, і в нашому тілі.

Кожна молекула води складається з двох атомів водню й одного атома кисню. Молекули теж прилипають одна до одної, але виявляється, що молекули води «склеюються» одна з одною разом з воднем у незвичайний спосіб. Більш докладно ви можете дізнатися про цей клей згодом, коли подорослішаєте. Усе, що вам потрібно знати зараз, – що ці «водневі зв’язки» скріплюють молекули води щільніше, ніж позбавлені їх інші молекули такого самого розміру. Через це вода набуває нових дивовижних властивостей.

Ось деякі з них.

• На поверхні рідкої води є тонка плівка. Ми не можемо побачити її, але вона досить міцна для того, щоб витримати комах, які бігають по ній. Через цю плівку вода прилипає до наших рук і одягу й дає відчуття вологості. Деякі інші рідини, такі як металева ртуть, не дають відчуття вологості при кімнатній температурі, тому що не мають такої липкості. Якщо виливати рідку ртуть на руки, вона просто скотиться, як мармур. (Не раджу робити цього, тому що ртуть – небезпечна!)

• Вода кипить і плавиться при більш високій температурі, ніж речовини з аналогічним розміром молекул.

• Більшість речовин стискаються, коли ви охолоджуєте їх, але вода розширюється при замерзанні. Це відбувається тому, що спеціальні водневі зв’язки відштовхують свої молекули далі одна від одної. Тому лід займає більше місця, ніж рідка вода. Це також пояснює, чому кубики льоду плавають.

• Експерименти Річа Сайкаллі в Берклі, штат Каліфорнія, і підрахунки Девіда Клері в Оксфордському університеті показали, що коли ви хочете промокнути, потрібно принаймні шість молекул води. Якщо їх менше, молекули утворюють плівки завтовшки лише в одну молекулу. Додайте шосту молекулу в групу, і вийде мікроскопічна калюжа.