1. 물 (Water) 이란?
ㅇ 지구의 2/3 이상을 덮고있음
- 모든 생명체는 물에서 기원을 두고 있음
. 항상 물이 필요하며, 다양한 생물학적 구조를 결정하는데 도움을 주는 등
. 특히, 인체의 약 70%가 물로 이루어짐
2. 물의 특성
ㅇ 자연 상태에서, 고체,액체,기체 모두 가능한 유일한 물질
ㅇ 물은 매우 약한 전해질
- 순수 물은 약한 전도성을 갖으나,
- 물에 녹아있는 다른 물질 때문에 높은 전도성도 가능
ㅇ 물 자체의 이온화 반응 (Autoionization)
- 물은 약간 이온화되어,
. `하이드록소늄/하이드로늄 이온(H3O+)`과 `수산화 이온(OH-)`을 생성함
.. H2O(l) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + OH-(aq)
- 물에 녹는 물질 등에서 나온, 수소 이온(H+)은, 단독으로 안정적이지 못하고,
. 물 분자와 결합하여, 하이드로늄 이온 H3O+를 형성
ㅇ 물은 산으로 작용하기도 염기로 작용하기도 함 (양쪽성)
- 대부분 천연 존재 물은, 약한 산성이거나 약한 염기성을 띔
ㅇ 물 경계에서 표면장력을 갖음
- 例) 다른 표면 상에서 물 구슬 모양을 함
- 例) 일부 생물이 물 위에서도 걸을 수 있음
ㅇ 높은 열용량을 갖음
- 열의 저장소 즉, 온도 조절 능력을 갖음
. 주변 온도가 높으면 열을 흡수, 낮으면 열 방출
- 例) 육지 보다 바다가 온도 변화에 저항하는 능력이 강함
- 例) 물이 끓기 전까지 엄청난 열을 흡수 함
ㅇ 훌륭한 용해 작용
- 물은, 많은 이온성 물질과 극성 물질을 녹일 수 있는, 극성 물질임
- 例) 극성 분자인 소금(NaCl)이 물에 쉽게 녹음 (친수성, Hydrophilic)
- 例) 비 극성 분자인 기름(지방)은 물에 잘 녹지 않음 (소수성, Hydrophobic)
ㅇ 고체인 얼음일 때, 오히려 밀도가 약간 낮아짐
- 4 ℃일 때, 밀도가 가장 높음
- 例) 얼음이 물 위에 떠있게 됨
- 例) 만일, 얼음 밀도가 높다면, 추운 남극 표면의 빙하가 가라앉게 되어, 보온 효과가 없어져,
결국 전체 물이 다 얼게 됨
3. 물 분자의 특징
ㅇ 분자식 : H2O
- 조성 : 수소(H) 11.19%, 산소(O) 88.81%
ㅇ 분자 모양
- H-O-H 결합모양 : 직선이 아닌 굽은 모양 (V-형태)
- ∠HOH 결합각 : 104.5˚
- 루이스 구조식 : 
ㅇ 전하 분포
- 산소(O) 원자가 수소(H) 원자 보다 전자를 더욱 끌어당기어, 불균등한 전하 분포
ㅇ 분자 극성
- 전기음성도(전자에 대한 친화력)가, 산소(O : 3.44)가 수소(H : 2.20) 보다 크므로,
- 산소(O) 원자 부근이 부분적 음극, 두 수소(H) 원자들 사이가 부분적 양극
- 따라서, 물 분자는 극성을 갖음
4. 물 분자 간의 결합
ㅇ 수소결합 (Hydrogen Bond, 水素結合)
- 물 분자 간 응집력으로 작용
. 물 분자의 부분 양극인 수소자와 부분 음극인 산소 간에, 극성 공유결합으로 인해,
. `한 분자에서 수소 원자`와 `다른 분자에서 다른 부위의 원자` 간에 수소결합 형성
- 만일, 수소결합이 없다면, -70℃(-94℉)에서도 끓어 증발함
ㅇ 例)
- 물방울의 둥근 모양 (큰 표면장력)
- 식물의 뿌리에서 잎까지 물을 끌어올리는 힘 (모세관 현상)
- 높은 비열, 기화열 등
5. [참고사항]
ㅇ 수화 (Hydration, 水化)
- 용액 내 녹아서 분리된 이온들이 물 분자에 의해 완전히 둘러싸이는 것
ㅇ 가수분해 (Hydrolysis, 加水分解)
- 중합체에 물 분자가 첨가되어 단량체로 분해되는 과정 ↔ 탈수
* 例) 다당류에 물이 첨가되어 더 작은 분자인 단당류로 분해되는 등
. 설탕이 물 속에서 포도당과 과당으로 매우 천천히 가수분해 됨
ㅇ 친수성 , 소수성, 양친성
- 친수성 (親水性, hydrophile, hydrophilicity)
. 물 분자와 쉽게 결합하는 성질
. 例) 설탕 등
- 소수성 (疏水性, hydrophile, hydrophobicity)
. 물 분자와 쉽게 결합하지 못하는 성질
. 例) 지방 등
* 例) 어떤 고체 표면에서,
. 물이 넓게 퍼지면, 친수성,
. 물에 젖지 않고 물방울이 생기면, 소수성이라고 함
- 양친성(양친매성) (兩親媒性, amphipathic) : 친수성,소수성 모두 지님
. 例) 비누, 담즙산 등