Sudaki İncelikler

Suyun her yerde bulunması, topraktan süzülmesi, bulutlarda gezmesi, hücrelerimizin arasında dolaşması tuhaf olduğu gerçeğini değiştirmiyor.
Su, pek çok temel kimya kuralını içinde eritir. Çoğu madde sıvı halden katı hale geçerken yoğunlaşır ve molekülleri odun istifleri gibi muntazam bir şekilde kümelenir. Ama bu, su için geçerli değil. Eğer geçerli olsaydı, içeceğinize koyduğunuz buz parçaları dibe batardı. Su donduğunda genleşir ve moleküller arasında bir sürü boşluğun bulunduğu kafese benzer bir yapı oluşturur. Bu durumda buz molekülleri odun istiflerinden çok bir eve benzer. Katı maddelerin çoğu, mengene ile sıkıştırıldığında daha yoğun bir katı halini alır (ya da parçalara ayrılır). Buz ise sıkıştırıldığında sıvılaşarak yoğunlaşır. Basınç azaltıldığında ise yeniden buza dönüşür. Bu kural buzullar için de geçerlidir: Buzulun ağırlığı alt kısmında sıvı bir katman oluşturur ve bu da buzulun kaymasını sağlar.

Kuraldışı olan diğer bir durum: Suyun kaynama noktası diğer pek çok maddeden daha yüksektir. Bu iyi; eğer suyun daha düşük bir kaynama noktası olsaydı okyanuslar çoktan buharlaşıp havaya karışmış olurdu. Ve Dünya Venüs'e benzerdi.
Uzmanlar suyun tuhaflıklarının başlıca nedenini bildiklerini düşünüyorlar: Hidrojen bağı (İngilizce'de bond). Kabul edilmelidir ki bu kavram bilimsel olarak çok fazla şey çağrıştırmıyor, ama belki de her şey tonlamaya bağlı. Havalı bir şekilde söylemeyi deneyin, “Bond. Hydrogen Bond.”


Bir su molekülü, hidrojen bağıyla dört ayrı molekülle birleşir; sudaki iki hidrojen atomundan her biri yandaki bir diğer su molekülünden bir çift elektrona tutunur. Bu bağlar tam da gereken miktarda yapışkanlığa sahip. Bağlar zayıf olsaydı su molekülleri parçalanır ve işe yaramaz hale gelirdi. Kimyager Martin Chaplin, “Ve çok güçlü olsalardı su yeterince akışkan olmaz, daha çok cam özelliği gösterirdi” diyor. Chaplin, sudaki hidrojen bağlarının biyolojiyi nasıl etkilediği üzerine çalışıyor. Yaşamın ne olduğunu düşünün: Oldukça düzenli haldeki sıradan maddeler. Bu düzeni sağlayan ne? Chaplin, sudaki hidrojen bağları üzerinde duruyor. Sıvı haldeki su biraz başına buyruk görünebilir; oraya buraya sıçrar, akar, birikir, damlalar oluşturur. Ama biyokimyasal terimlerle açıklandığında bu özellikler kaosun değil, düzenin işaretidir. Chaplin, suyun bir hücredeki proteinlerin diziliş yapısını düzenlediğini ve böylece yaşamın organize olmasına yardımcı olduğunu söylüyor.

Su, yağlamayı sağlayan maddedir, biyokimyayı mümkün kılan bu yağdır. Su, okyanus, bulut, nehir ve göllerin var olmasını sağlar ve Dünya üzerindeki tüm canlıların gelişimine yardımcı olur. Bundan sonra, gittiğiniz bir kumsalda denizin güzelliği ve enginliğinin tadını çıkarırken ya da şaşkınlıkla bir deniz kabuğunu incelerken aklınıza şunu getirin: Tüm bunlar hidrojen bağının eseri.

—Joel Achenbach

Washington Post yazarı