Molekul vode (H20) je verovatno moj omiljen. Često nam se poznate, naizgled jednostavne stvari čine običnim. Ponekad su upravo one čudesne.
Život u vodi, kao i evolucija, su velikim delom mogući zahvaljujući jednoj anomaliji vode. Poznat nam je pogled na zaledjene reke i jezera sa ledom koji pliva po površini. Pravilo je da su supstance u čvrstom stanju teže od istih u tečnom. Led je voda u čvrstom stanju; zar nije led teži, zašto ne potone? Znamo da zamrzavanjem vode u staklenoj flaši ista pukne. Kako to da se zamrzavanjem volumen vode ne smanjuje, već da se povećava? Zašto je voda je izuzetak?
Hemijski posmatrano anomalija vode je veoma interesantna. Molekul vode se sastoji od dva atoma vodonika (H) i jednog atoma kiseonoka (O). Ovi atomi su pre nego što se ujedine u vodu gasovi! Spajanjem u vodu, formiraju molekul specifičan po svojim električnim karakteristikama (polarnost; jedan kraj molekula ima pozitivan dok drugi ima negativan naboj) i prostorno asimetričnoj strukturi (atomi vodonika formiraju ugao od 104,45 stepeni, molekul izgleda kao latinično slovo V). Molekul vode je u stalnom pokretu i zbog polarnosti neprekidno uspostavlja (pa opet prekida) vodonične veze sa drugim bliskim molekulima vode. I to radi neverovatno brzo (milisekunde). U tečnom stanju svaki molekul vode je u povezan sa 3,5 susedna molekula vode. Zamislimo to na sladeći način.
Molekul vode nadje svoja 3 prijatelja, obavi small talk, pa odmah ode dalje i poveže se sa naredna tri molekula. Na taj način molikuli vode formiraju (pokretnu) strukturu, trodimenzionalnu mrežu.
Voda je najgušća na temperaturi od 4 °C, i tada ima najmanji volumen (omiljena temperatura molekula vode za small talk!). Hladjenjem ispod 4°C do 0°C, molekuli vode se sve sporije kreću, udaljavaju jedni od drugih (kao da im je prehladno za small talk!) i zamrzavanjem prestaju skoro skroz da se kreću formirajući pravilnu, kristalnu rešetku. Rešetka je čvrsta i ne dozvoljava im da zauzmu oblik suda u koji sipate vodu (led ostaje kockica u čaši, zar ne?). Kao posledica udaljavanja molekula i smanjivanja kretanja, manje molekula se nalazi na istom prostoru – led se širi, njegov volumen (zapremina) se povećava, što dovodi do pucanja flaša ili cevi (i moramo da dodajemo antifriz u kola!). Istovremeno, udaljavanjem molekula se i gustina smanjuje, tako da je led lakši i pliva po vodi. Zbog manje gustine, voda hladnija od 4 °C izlazi na površinu, zamrzava se i kao ledeni pokrivač pliva po površini. Time deluje i kao toplotni izolator koji štiti vodu ispod od zamrzavanja i omogućava život organizama u dubini.
Anomalije same po sebi nisu uvek loše. Odstupanje od norme može biti veličanstveno. Na našoj planeti ima dosta primera neverovatnih izuzetaka. Voda je samo jedan od njih.