Ένθετο: Έννοιες που εξετάζονται από άλλες φυσικές επιστήμες
Έννοιες της Χημείας και της Φυσικής που χρησιμοποιεί η Βιολογία: ομοιοπολικός δεσμός και δεσμός υδρογόνου, οι ιδιότητες του νερού, το pH, η διάχυση και η ώσμωση, οι δεσμοί των μακρομορίων και το φάσμα απορρόφησης.
Γ΄ ΛΥΚΕΙΟΥΒΙΟΛΟΓΙΑ15 ΛΕΠΤΑ
Το μάθημα είναι στο σχολικό βιβλίο. Δεν το αντιγράφουμε εδώ. Άνοιξε το επίσημο
κεφάλαιο και γύρνα για την εξάσκηση.
Η σύνοψη, οι όροι και οι ασκήσεις γράφτηκαν με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης από το
σχολικό βιβλίο και μπορεί να έχουν λάθη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο: ό,τι σου φαίνεται περίεργο,
έλεγξέ το εκεί. Βρήκες λάθος; Γράψε μας στο aporia@signmak.com.
Σχεδιάγραμμα
Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη, γραμμένη με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης. Μπορεί να έχει λάθη: πηγή είναι πάντα το βιβλίο.
Τι έγινε
Ομοιοπολικός δεσμός: τα άτομα μοιράζονται ζεύγη ηλεκτρονίων της εξωτερικής στιβάδας· στο H₂O το οξυγόνο συμπληρώνει 8e⁻ και κάθε υδρογόνο 2e⁻. Επειδή το οξυγόνο έλκει πιο ισχυρά τα κοινά ζεύγη, το μόριο γίνεται δίπολο (δ⁻ στο O, δ⁺ στα H).
Δεσμοί υδρογόνου: διαμοριακοί δεσμοί ανάμεσα στο υδρογόνο ενός μορίου νερού και στο οξυγόνο ενός άλλου· σπάνε και ξαναφτιάχνονται πολύ ευκολότερα από τους ομοιοπολικούς. Και τα δύο είδη δεσμών καθορίζουν τη μορφή και τις ιδιότητες των βιομορίων.
Το νερό έχει μεγάλη θερμοχωρητικότητα (λόγω των δεσμών υδρογόνου) και κρατά σχεδόν σταθερή τη θερμοκρασία των οργανισμών και των υδάτινων περιβαλλόντων. Έχει ισχυρές δυνάμεις συνοχής, άρα μεγάλη επιφανειακή τάση, και δυνάμεις συνάφειας· μαζί ανεβάζουν το νερό από τη ρίζα στα φύλλα (τριχοειδή φαινόμενα).
Κάτω από τους 4°C ο όγκος του νερού αυξάνεται, και ο πάγος, λιγότερο πυκνός, επιπλέει. Το νερό διαλύει πλήθος ουσιών, μεταφέρει ουσίες στα ζώα και στα φυτά και διευκολύνει τις αντιδράσεις· οι μη πολικές ενώσεις, όπως τα λιπίδια, είναι υδρόφοβες.
Το νερό διίσταται σε H⁺ και OH⁻, αλλά κάθε στιγμή μόνο περίπου 1 στα 554 εκατομμύρια μόρια είναι σε διάσταση. Η οξύτητα οφείλεται στα ελεύθερα H⁺· τον όρο pH τον εισήγαγε ο S.P.L. Sorenson, κρατώντας μόνο τον εκθέτη της συγκέντρωσης (π.χ. 10⁻³ → 3).
Διάχυση: λόγω θερμικής κίνησης τα μόρια κινούνται και προς τις δύο κατευθύνσεις, αλλά καθαρά από την υψηλή προς τη χαμηλή συγκέντρωση, ώσπου να εξισωθούν οι συγκεντρώσεις. Ώσμωση: διάχυση νερού μέσω ημιπερατής μεμβράνης από υποτονικό προς υπερτονικό διάλυμα, μέχρι να γίνουν ισοτονικά.
Στις πρωτεΐνες οι θειογέφυρες (S-S) ανάμεσα σε πλάγιες ομάδες R είναι ισχυροί ομοιοπολικοί δεσμοί, ενώ οι δυνάμεις Van der Waals (από παροδικά δίπολα) και οι υδρόφοβοι δεσμοί είναι ασθενείς· όλοι συμμετέχουν στην τριτοταγή δομή, και οι υδρόφοβοι έχουν σημασία για τις μεμβράνες.
Φάσμα απορρόφησης: ένα έγχρωμο υγρό στην πορεία λευκού φωτός απορροφά ορισμένα χρώματα· αναλύοντας με πρίσμα το φως που βγαίνει από αυτό, παίρνουμε το φάσμα απορρόφησής του.
Γιατί το μόριο του νερού συμπεριφέρεται ως ηλεκτρικό δίπολο;
Στους ομοιοπολικούς δεσμούς του H₂O ο πυρήνας του οξυγόνου, που έχει περισσότερα πρωτόνια, τραβά πιο δυνατά τα κοινά ζεύγη ηλεκτρονίων. Έτσι το οξυγόνο αποκτά μερικό αρνητικό φορτίο (δ⁻) και τα υδρογόνα μερικό θετικό (δ⁺).
Γιατί ο πάγος επιπλέει στο νερό;
Στον πάγο οι δεσμοί υδρογόνου σχηματίζουν σταθερό, ανοιχτό πλέγμα, οπότε ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από το υγρό νερό, που έχει τη μεγαλύτερη πυκνότητά του στους 4°C. Γι' αυτό δεν παγώνει ο πυθμένας λιμνών και θαλασσών και επιζούν οι υδρόβιοι οργανισμοί.
Τι είναι η ώσμωση;
Η διάχυση νερού μέσα από ημιπερατή μεμβράνη, από το αραιότερο (υποτονικό) προς το πυκνότερο (υπερτονικό) διάλυμα. Συνεχίζεται ώσπου τα διαλύματα να γίνουν ισοτονικά· τότε το νερό περνά με ίσο ρυθμό και προς τις δύο πλευρές.
Ανοίγει το μενού κοινοποίησης του κινητού σου. Αν δεν υπάρχει, αντιγράφεται ο σύνδεσμος.
Νέα από το aporia.gr Νέες ενότητες και ό,τι βρίσκουμε στα θέματα των Πανελληνίων, στη σελίδα μας στο Facebook.