გეცოდინებათ, რომ წყლის მოლეკულა ჟანგბადისა და წყალბადის ატომებისგან შედგება; ისიც გეცოდინებათ, რომ წყალი ოთახის ტემპერატურაზე თხევადია, მაგრამ რას იტყვით იმის გაგონებაზე, რომ მსგავსი ატომების შემცველი სხვა ნაერთები აირებია?

ქიმიაში ცნობილი ფაქტია, რომ პერიოდულ სისტემაში ჟანგბადის ჯგუფის ელემენტების წყალბადნაერთები — მათ შორის გოგირდწყალბადი (H₂S) და სელენწყალბადი (H₂Se) — ოთახის ტემპერატურაზე აირებია. მაინც რა განაპირობებს, რომ წყლის შემთხვევაში ასე არაა?

სხვათა შორის, ზემოხსენებულ ჰომოლოგიურ რიგში მოლეკულური მასის კლებასთან ერთად დუღილის ტემპერატურაც იცვლება, ამ კანონზომიერების მიხედვით კი წყალი დაახლოებით -80°C-ზე უკვე უნდა დუღდებოდეს. ეს რომ ასე ყოფილიყო, დედამიწაზე ეს ნივთიერება უმეტესად ორთქლის ფორმით იქნებოდა ხელმისაწვდომი, სიცოცხლის არსებობაზე კი — რა მოგახსენოთ...

ასევე იხილეთ: რა აკავებს წყალს მიწაზე, ანუ რატომ დარჩა დედამიწა ლურჯი პლანეტა

ნორმალურ ტემპერატურაზე წყლის თხევადობის საიდუმლო ჟანგბადატომის მაღალ ელექტროუარყოფითობაში იმალება. ჟანგბადი ელექტრონებს ბევრად ძლიერად იზიდავს, ვიდრე გოგირდი ან სხვა ჯგუფის ელემენტები. შედეგად H-O ბმაში ელექტრონები ჟანგბადისკენ მკვეთრადაა გადახრილი.

გარდა ამისა, გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს წყლის მოლეკულის გეომეტრიასაც: H-O-H ბმის კუთხე დაახლოებით 104.5°-ია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ორი ბმის დიპოლი ერთმანეთს კი არ აბათილებს, არამედ, შეიძლება ითქვას, "ემატება". შედეგად მოლეკულა მკვეთრად პოლარული ხდება: ჟანგბადთან უარყოფითი მუხტი იყრის თავს, ხოლო წყალბადებთან — დადებითი.

ამ პოლარობის წყალობით ძალიან ძლიერი ელექტროსტატიკური ურთიერთქმედება იქმნება. ერთი მოლეკულის ჟანგბადი, რომელთანაც უარყოფითი მუხტია კონცენტრირებული, მეზობელი მოლეკულის წყალბადს უკავშირდება. ასე ყალიბდება წყალბადური ბმა, რომელიც წყლის მოლეკულებს ერთმანეთთან აკავშირებს. ეს ბმა მუდმივად წყდება და ხელახლა მყარდება. იგი სხვა მოლეკულათშორის ძალებთან შედარებით საკმაოდ ძლიერიც არის.

ოთახის ტემპერატურაზე (დაახლოებით 20-25°C) გარემოს სითბური ენერგია საკმარისია იმისათვის, რომ წყალი ყინულად არ გადაიქცეს. მისი მოლეკულები მოძრაობს, ბმები პიკოწამებში წყდება და ხელახლა იკვრება, შედეგად კი სითხის დენადობაც ნარჩუნდება. ამის მიუხედავად, ეს ტემპერატურა ძალიან მცირეა, რომ წყალბადური ბმების ქსელი მთლიანად დაიშალოს.

სწორედ ამ უხილავი ქიმიური "წებოს" დამსახურებაა, რომ ნორმალურ პირობებში წყლის ასადუღებლად 100°C-ია საჭირო, ნაცვლად, მაგალითად, -80°C-ისა. შეიძლება ითქვას, ეს ძალებია სიცოცხლის ერთ-ერთი ქიმიური საფუძველიც.