2.1 Tumbuhan dan air

Banyak aktivitas tumbuhan ditentukan oleh oleh sifat air dan bahan yang larut di dalam air.

Ikatan hidrogen, dan air

Sebagian sifat unik air berasal dari kenyataan yang menarik, yakni bahwa potongan garis yang menghubungkan pusat kedua atom hidrogen dengan posat atom oksigen tidaklah membentuk garis lurus. Elektron yang membentuk ikatan kovalen antara atom hidrogen dan atom oksigen biasanya lebih dekat ke inti oksigen, meninggalkan kedua inti hidrogen yang bermuatan positif di satu sisi permukaan atom oksigen dengan jarak 105 derajad satu sama lain. Hal itu menimbulkkan muatan agak positif pada sisi molekul tersebut, dengan muatan negatif yang sama besar di sisi yang lain. Maka muatan neto molekul menjadi netral. Molekul demikian disebut dengan polar. Ikatan ion yaitu bila elektron berpindah dari satu atom dan masuk ke cangkang terluar atom lain. Energi ikatan kovalen yaitu, bila elektron dibagi bersama antara dua atom, bertumpangtindih dengan kekuatan ikatan ion, tapi ikatan kovalen lebih lemah.

Cairan pada suhu fisiologi

Makin besar bbot molekul suatu unsur atau senyawa, makin besar pula kemungkinannya berada dalam bentuk padat atau cair pada suhu tertentu. Makin rendah bobot molekulnya, makin besar kemungkinan suatu zat terbentuk cair atau gas. Makin berat molekul, maka makin besar pula energi yang dibutuhkan untuki memutuskan gaya yang mengikat molekul-molekul itu sama lain. Misallnya mengubah zat padat menjadi cair atau zat cair menjadi gas. Contohnya pada hidrokarbon yang berbobot hidrokarbon rendah semuanya membentuk gas pada suuhu ruang.

Zalir tak termampatkan

Zat cair tak dapat dimampatkan. Ini berarti bahwa hukum hidrolika dapat diterapkan pada organisme , karena mereka sebagian besar terdiri dari air. Bahwa tumbuhan muda merupakan sistem hidrolika, sangat jelas terlihat ketika tumbuhan layu. Bentuk normal tanaman terpelihara oleh tekanan air didalam protoplasmanya, yang memdorong dinding sel.

Bahang jenis

Jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu satuan massa bahan sebesar 1derajad celsius dinamakan bahang jenis. Bahang jenis hanya sedikit lebih tinggi dari pada selang suhu air dalam keadaan cair tapi lebih tinngi dari pada bahang jenis bahan lain mana pun, kecuali amonia cair.

Bahang laten penguapan dan bahang laten peleburan

Sejumlah 2452 joule dibutuhkan untuk mengubah 1 g air pada 20 derajad celsius menjadi 1 q uap air pada 20 derajad celsius. Untuk melelehkan 1 g es pada 0 derajad celsius dibutuhkan 335 joule. Bahan laten peleburan ini cukup tinngi yang juga terjadi akibat adanya ikatan hidrogen, meskipun es mempunyai jumlah ikatan lebih sedikit daripada air, per molekulnya.

Selama perubahan dari bentuk padat ke bentuk cair molekul air sedikit meregang saat meleleh. Hal itu disebabkan kare molekulnya dipadatkan secara lebih efisien dalam bentuk cair dari pada dalam bentuk padat. Perbedaan dalam hal pemadatan ini disebabkan karena air mengembang ketika membeku, dan es mempunyai kerapatan lebih rendah daripada air. Maka es dapat terapung bukan tenggelam.

Kekentalan

Pada air cair, tiap ikatan hidrogen dibagi merata kepada dua molekul lain dan oleh karena itu ikatannya agakm lemah dan mudah putus. Pada es, atom oksigennya mengadakan ikatan lebih sedikit dengan molekul lain karena itu ikatan yang ada lebih kuat. Kekentalan air menurun sekali dengan naiknya suhu.

Gaya adesi dan gaya kohesi air.

Molekul protein dan polisakarida yang sangat polar merukan contoh yang sangat baik, tarik meanrik antar molekul tidak sejenis (dalam hal ini air dan molekul lain) disebut adesi. Dan tarik menarik antar molekul yang sejenis (karena ikatan hidrogen) dinamakan kohesi. Kohesi antar molekul airlah yang menimbulkan tegangan permukaan, molekul di permukaan suatu cairan selalu tertarik ke arah cairan tersebut oleh gaya kohesi, sedangkan moelekul pada fase uap terlalu sedikit dan terlaru meregang untuk mampu menghasilkan gaya pada molekul di permukaannya.

Air sebagai pelarut

Air mampu melarutkan lebih banyak bahan dari pada zat cair umum lainnya. Hal itu sebagian disebabkan karena air memiliki tetapan dielektrik yang termasuk paling tinggi, yaitu suatu ukuran kemampuan untuk menetralkan atrik menarik antar muatan listrik. Sisi positif air ditarik oleh ion atau permukaan molekul polar yang negatif. Dan sisi negatifnya oleh ion atau permukaan positif. Jadi molekul air membentuk suatu sangkar,yang mengelilingi ion atau molekul polar, sehingga air dan molekul tersebut sering tak dapat bergabung dengan yang lain dan tidk mengkristal membentuk endapan.

Jika air mengandung elektron terlarut, maka muatan ini membawa muatan, dan air menjadi penghantar listrik yang baik. Tapi jika air benr-benar murni maka ia akan jadi penghantar listrik yang buruk.

Disosiasi air dan sekala pH.

Sebagian molekul air pecah menjadi ion hidrogen dan ion hidroksil. Proses itu disebut disosiasi atau ionisasi. Kencdrungan kedua ion itu untukbergabung kembali ditentukan oleh peluang untuk saling bertrubukan, peluang itu bergantung pada jumlah relatif ion dalam larutan. Konsentrasi ion hidrogen dinyatakan dengan skala pH, yaitu pH = - log[H+] dengan kata lain pH sama dengan nilai mutlak konsentrasi ion hidrogen, dinyatakan dalam pangkat negatif 10.

2.2 Difusi dan aliran massa

Difusi adalah penyebaran molekul, zat, ion dari potensial yang tinggi ke potensial yang rendah. Pada tumbuhan, zalir mengalir melalui jaringan pembuluh sebagai aliran massa akibat selisih tekanan yang mampu menimbulkan difusi. Difusi sering terjadi akibat adanya perbedaan konsentrasi disatu titik dan dititi yang lain. Perbedaan konsentrasi sangat lazim terjadi terutama pada sel yang hidup, dan dalam organisme pada umumnya. Ditingkat sel difusi bermacam bahan, termasuk termasuk air, terjadi terus menerus dan di mana-mana.

2.3 Teori kinetika

Menurut teori kinetika partikel dasar ( atom, ion dan molekul )bergerak secara tetap pada suhu diatas nol mutlak. Energi rerata pada sebuah partikel pada suatu bahan yang homogen akan meningkat ketika suhu naik, namun akan tetap pada suhu tertentu.