Víz
A víz az egyik legismertebb anyag. Ez egy kicsi és egyszerű molekula, de látszólagos egyszerűsége után meglepő összetettséget mutat, ami különösen hasznos az élet számára.
A vízmolekulák szorosan kötődnek egymáshoz. Paradox szempont, hogy a víz folyékony, bár molekulái átlagosan szorosan kötődnek. Ez a jelenség a hidrogénhidak átmeneti jellegének köszönhető, amelyek folyamatosan képződve és megtörve lehetővé teszik a vízmolekulák mobilitását. A vízmolekula legfeljebb 4 másik molekulához képes hidrogénhidakkal kötődni, kettőjükben donorként, másikukban pedig akceptorként működve:
| Köbös jégmodell | |
Nagyon jól látja azt a 4 hidrogén hidat, amelyek a központi vízmolekulát alkotják.
A jégben ezek a hidrogénhidak többé-kevésbé stabilak, míg a folyékony vízben átmeneti jellegűek, a felezési idejük szerint a pikoszekundum nagyságrendűek. Összefoglalva: a folyékony vizet a hidrogénhidak "végtelen" hálózatának tekinthetjük a folyamatos létrejöttben és szakadásban. Másrészt bizonyíték van arra, hogy a vízmolekulák viszonylag hosszú élettartamú molekulák csoportosítását - "klasztereket" alkotnak -, amelyekben a molekulák meglehetősen stabil hidrogénhidak-hálózatot tartanak fenn.