น้ำ

                                                                              น้ำ

     น้ำเป็นสารประกอบที่พบมากที่สุดในสิ่งมีชีวิต ร่างกายมนุษย์มีน้ำประมาณ 65% หรือประมาณ2ใน3 ของน้ำหนักตัว น้ำมีบทบาทสำคัญในการรักษาดุลยภาพของร่างกาย เช่น เป็นตัวกลางของการเกิดปฏิกิริยาเคมีของกระบวนการเมแทบลิซึมในร่างกาย

      น้ำดื่มสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แม้ว่าน้ำจะไม่มีแคลอรีหรือสารอาหารที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ใดๆ การเข้าถึงน้ำดื่มสะอาดได้เปลี่ยนแปลงไปในช่วงหลายศตวรรษที่ผ่านมาในเกือบทุกส่วนของโลก แต่ประชากรประมาณ 1 พันล้านคนยังคงขาดแคลนน้ำดื่มสะอาดและกว่า 2.5 พันล้านคนขาดแคลนสุขอนามัยที่เพียงพอ มีความเกี่ยวพันกันเรื่องน้ำสะอาดและค่า GDP ต่อคนอย่างไรก็ดี นักสังเกตบางคนประมาณไว้ว่าภายในปี ค.ศ. 2025 ประชากรโลกมากกว่าครึ่งหนึ่งจะประสบปัญหาความเสี่ยงที่เกี่ยวกับน้ำ รายงานล่าสุดเมื่อเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2009 รายงานว่า ภายในปี ค.ศ. 2030 ในพื้นที่ประเทศที่กำลังพัฒนาจะมีความต้องการน้ำจะเพิ่มขึ้นเกิดปริมาณน้ำที่มีกว่า 50%^[ น้ำมีบทบาทสำคัญในเศรษฐกิจโลก เนื่องจากน้ำเป็นตัวทำละลายของสารเคมีหลากหลายชนิดและอำนวยความสะดวกในเรื่องการให้ความเย็นในภาคอุตสาหกรรมและการคมนาคม น้ำจืดประมาณ 70% มนุษย์ใช้ไปกับเกษตรกรรม

•โครงสร้างโมเลกุลของน้ำ
       น้ำประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจน มีสูตรเคมีเป็น H2O อะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์แต่อิเล็กตรอนคุ่ร่วมพันธะอยุ่บริเวณอะตอมของออกซิเจนมากกว่าอะตอมของไฮโดรเจนมากกว่าอะตอมของไฮโดรเจน จึงทำให้โมเลกุลของน้ำเป็นโมเลกุลมีขั้ว โมเลกุลของน้ำยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะไฮโดรเจนระหว่างอะตอมของไฮโดรเจนของน้ำโมเลกุลหนึ่งกับอะตอมของออกซิเจนของน้ำอีกโมเลกุลหนึ่ง

•น้ำกับสารที่มีสมบัติไฮโดรฟิลิกและไฮโดรโฟบิก
      สารมีขั้วที่ละลายน้ำได้ดีจัดเป็นสารที่มีสมบัติไฮโดรฟิลิกซึ่งหมายถึงชอบน้ำ เช่น โซเดียมคลอไรด์(เกลือแกง) ซูดครส(น้ำตาลทราย) ส่วนสารไม่มีขั้วส่วนใหญ่จะลายน้ำได้น้อยจัดเป็นสารที่มีไฮโดรโฟบอก ซึ่งหมายถึงไม่ชอบน้ำ เช่น น้ำมันพืช น้ำมันสัตว์ ขี้ผึ้ง ทั้งนี้เป็นเพราะสารที่มีสมบัติไฮโดรโฟบอกไม่สามารถแตกตัวให้ไอออนได้เหมือนโซเดียมคลอไรด์หรือเป็นโมเลกุลที่ไม่มีขั้วจึงไม่สามมารถยึดเกาะกับโมเลกุลของน้ำได้

 น้ำกับการเป็นตัวทำละลาย
      สมบัติการมีขั้วและการเกิดพันธะไฮโดรเจนของน้ำกับโมเลกุลของสารต่างๆ ทำให้สารที่มีขั้วสามารถละลายน้ำได้ดี น้ำจึงเป็นตัวละลายที่ดี ทำให้มีประโยชน์ต่อการนำสารเข้าและออกจากเซลล์ การลำเลียงสารต่างๆ ไปยังเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
•น้ำกับความเป็นกรด-เบส 
      ในภาวะปกติโมเลกุลของน้ำสามารถแตกตัวได้เล็กน้อยให้ไฮโดรเจน และไฮดรอกไซด์ไอออน ดังสมการ
       ถ้าสารละลายที่มีน้ำเป็นตัวทำละลาย มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนสูง จะมีค่า pH จะมีค่า pH ต่ำ แสดงความเป็นกรด ส่วนสารละลายที่มีความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนต่ำจะมีค่า pHสูง แสดงความเป็นเบส

•น้ำกับการดูดซับพลังงานความร้อน
       โมเลกุลมีพันธะไฮโดรเจนยึดเหนี่ยวระหว่างกัน ในการทำลายพันธะระหว่างโมเลกุลของน้ำจะต้องใช้พลังงานความร้อนสูง เมื่อเทียบกับตัวทำละลายอื่นๆ กล่าวได้ว่าความจุความร้อนจำเพาะสูง จากสมบัติดังกล่าวทำให้น้ำดูดซับพลังงานความร้อนได้ดี ดังนั้นการที่สิ่งมีชีวิตมีน้ำเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่อุณหภูมิภายในร่างกายจึงเปลี่ยนแปลงได้น้อย


•น้ำกับแรงโคฮีชันและแรงแอดฮีชัน
               การลำเลียงน้ำในพืชเกิดขึ้นได้เมื่อมีแรงดึงจากการคายน้ำและจะเกิดขึ้นได้ดีเมื่อโมเลกุลของน้ำต่อกันไม่ขาดตอน ซึ่งเกิดจากแรงยึดเหนี่ยวด้วยพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของน้ำ เรียกว่า แรงโคฮีชัน และแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำกับพื้นผิว เช่น ผนังเซลล์ เรียกว่า แรงแอดฮีชัน