Cum reușesc unele insecte să umble pe suprafața lacului, dar tu te scufunzi când încerci să mergi pe apă? Și de ce îngheață lacurile de sus în jos iarna? Răspunsul la aceste întrebări e: polaritatea. Molecula apei e simplă, un atom de oxigen și doi atomi de hidrogen, dar e esențială vieții. De fapt apa constitue 60% din greutatea corporală a unui adult. Polaritatea moleculei de apă dă acestui lichid obișnuit proprietățile care-l fac unic și susținător de viață. Polaritatea se referă la distribuirea inegală a electronilor în interiorul moleculei. La apă, legătura dintre atomul de O și cei doi atomi de H din molecula de apă e ca un joc de putere între un fotbalist musculos și un copilaș de doi ani. Oxigenul e un atom mai mare, cu mai mulți protoni în nucleu decât hidrogenul. Aceste sarcini pozitive sunt ca puterile fizice ale unei persoane. Ele pot atrage electronii încărcați negativ din legătură la fel cum un individ musculos poate trage spre el unul mai slab. Deci, Oxigenul poate atrage mai puternic electronii. Pentru că Hidrogenul e mic și slăbuț, cu mai puțini protoni, pierde în lupta de atragere și atrage mai slab electronii. Deci, O din apă se comportă ca și cum ar fi negativ, iar H ca și cum ar fi pozitiv. Legăturile dintr-o moleculă de apă se numesc legături covalente polare. Covalent înseamnă că electronii sunt împărtășiți. Dar, așa cum tocmai am aflat, „polar” înseamnă că electronii nu sunt distribuiți egal. În apă O e încărcat negativ, iar H pozitiv. Pentru că un pol negativ și unul pozitiv se atrag, Oxigenul e atras de atomii de Hidrogen din moleculele vecine. O legătură aparte se formează între moleculele de apă numită „legătură de hidrogen”, Legăturile de hidrogen nu se formează doar în apă. Se pot forma între o moleculă de apă și diferite substanțe polare sau ionice. Capacitatea apei de a se „lipi” de ea însăși se numește coeziune, iar abilitatea de-a se lipi de alte substanțe se numește adeziune. Acum, gândește-te la întrebarea de la început. De ce pot unele insecte umbla pe apă? Tensiunea de suprafață datorată legăturilor de hidrogen crează un film subțire la suprafața apei care dă suficientă rezistență ca insectele super ușoare să poată umbla. Tu nu poți umbla pentru că legăturile de H nu sunt destul de puternice să te țină. De ce plutește gheața deasupra apei? La majoritatea substanțelor, starea solidă e mai densă decât starea lichidă, deci mai grea, dar nu și în cazul apei ! Legăturile de H țin moleculele de apă mai depărtate în apa înghețată față de apa lichidă. Cu cât sunt moleculele mai depărtate, cu atât mai puțin dens/greu e lichidul. Deci gheața e cu 9% mai puțin densă decât apa, deci plutește deasupra. De aceea lacurile îngheață de sus în jos și viața acvatică poate supraviețui în timpul iernii, an de an. Polaritatea moleculei de apă și legăturile de hidrogen care rezultă care explică proprietățile unice ale apei. Deci, apa e atât de specială în celulele noastre și în oceanele lumii, simplu pentru că are o moleculă polară.