Tudományos Elektronikus Könyvtár

1.1. Víz fizikai tulajdonságait

Fizikai tulajdonságok teljesen meghatározott számos művet. Víz (H2O) - legegyszerűbb stabil kémiai vegyületet hidrogén és oxigén, színtelen folyadék, forráspontja 100 ° C-on A kémiai képlete egy ilyen egyszerű víz: H2O; H-O-H [1-8]. A méret egy molekula víz körülbelül 3 Å (Angström), illetve körülbelül 0,28 nm (nanométer).

Tudományos Elektronikus Könyvtár

Ábra. 1. A szerkezet a program
vízmolekulák

Tudományos Elektronikus Könyvtár

Ábra. 2. A tetraéderes szerkezete vízmolekula

Víz áll egy viszonylag nagy egy oxigénatomot és két hidrogénatom kis, amely körül forog felhő közös negatív töltésű elektronok (ábra. 1). Szög H-O-H molekulák H2O gáznemű és folyékony formában mozog 104,5-109 °

A jég a molekulákat köti össze hidrogénkötések. Ebben a tekintetben, mind a négy molekulák lokálisan rendezett egy tetraéderes szerkezet, négy közeli molekulák vannak elrendezve a csúcsok egy háromszög alakú piramis, a központ, amely az ötödik molekula
víz (ábra. 2).

A pozitív töltésű atommag oxigénatom, tekintettel a nagy tömeg és töltés, az erősebb vonzza az elektron felhő, így baring sejtmagok hidrogén.

Három atommagok vízmolekulák képeznek egyenlő szárú háromszög két hidrogénatom protonok és az oxigén az alján, hogy a felső. Távolsága O-H 0,9568 Å (0,1 nm); H-H - 1,54 Å (0,15 nm). Vízmolekula modell által javasolt Niels Bohr [9] ábrán látható. 3.

Tudományos Elektronikus Könyvtár
Tudományos Elektronikus Könyvtár

Ábra. 3. A szerkezet a vízmolekulák, a javasolt Bohr [9]:
és - közötti szög a H-H kötések;
b - a megjelenése az elektron felhő egy molekula víz

A víz tulajdonságai nagymértékben függ hidrogénkötések. Mivel a nagy különbség elektronegativitása hidrogénatomok és oxigén elektron felhők erősen eltolódik a oxigént. Emiatt, valamint, hogy a hidrogén-ion nincs belső elektrondonor réteg, és egy kis méretű, akkor behatol egy elektronikus borítékba negatívan polarizált szomszédos atomon molekula. Ennek köszönhetően, mindegyik oxigénatom vonzódik a hidrogénatomok más molekulák, és fordítva.

Minden vízmolekula részt tud venni egy legfeljebb négy hidrogénkötések, két hidrogénatom - minden egy, és oxigénatom - két; Ebben az állapotban a molekulák egy chip a jég. Olvadási linkek törött, amely lehetővé teszi a vízmolekulák csomag szigorúbban; melegítéssel víz csatlakozás továbbra elszakítani, és sűrűsége növekszik, de a feletti hőmérsékleten 4 ° C-on, ez a hatás gyengébb lesz. A lepárlása szakadás összes fennmaradó csatlakozásokat. Függetlenítés igényel sok energiát, így a magas hőmérséklet és a konkrét
hő olvadás- és forráspontja és a nagy hőtároló képessége. A víz viszkozitása által okozott, amelyek zavarják a hidrogénkötés vízmolekulák mozognak különböző sebességgel. A szerkezet a elektron felhő vízmolekulák olyan, hogy a jég minden molekula kapcsolódik négy hidrogénkötések a közeli molekulák hozzá, a koordinációs száma molekulák a jég struktúra négy. Körülbelül a méret a molekula lehet megítélni a nagysága közötti távolság a szomszédos molekulák a jég alkotó 2,67 Å (0,267 nm). Ennek megfelelően, a vízmolekula is tulajdonítható, hogy a sugara egyenlő 1,38 Å (0,138 nm). A dipólusmomentuma víz 1.87 Debye. Elektromos dipólmomentum - vektor fizikai mennyiség jellemző együtt összesen Az elektromos rendszer tulajdonságait a töltött részecskék (töltés eloszlása) abban az értelemben, hogy az általa előállított a területen, és intézkednek a külső területeken.

Tanulmányok kimutatták, hogy a víz megtartott proximális elrendelő szerkezetében rejlő jég. Következésképpen, a tendencia a vízmolekulák az egyes körül négy legközelebbi molekulák és a hidrogén kötések kialakulását velük járó mind folyékony, mind szilárd állapotban. A távolság a szomszédos molekulák olvadó jég változik 2,76 Å (0,276 nm), 2,90 Å (0,29 nm). Lényegi másodlagos helyen legközelebbi molekulák vezet nagyon laza, nyitott szerkezetű. Ez magyarázza a rendhagyó víz tulajdonságai.

Közel gömb alakú vízmolekula van egy Határozottan kifejezett polaritása, mint a elektromos töltéseket az elrendezés aszimmetrikus. Minden molekula egy miniatűr kétpólusú nagy dipólmomentum.

A polaritás a molekulák jelenlétében Ezeknek a részben kompenzálatlan elektromos töltést hoz létre molekulacsoportokból - társult. Teljes mértékben megfelel a képlete H 2 O csak vizet a gőz állapotban. A hőmérséklet-tartomány 0 és 100 ° C-koncentrációját az egyedi (monomer molekulák) folyékony víz nem haladja meg az 1%. Az összes többi vízmolekulák egyesítjük a társult különböző fokú komplexitás, és az összetételük által leírt általános képletű
[H 2 O] X. Az oka a kialakulásának a társult hidrogénatom kötések. Ezek között felmerülő atommagok hidrogén molekulák és néhány elektronikus „kondenzáció”, más oxigén atommagok vízmolekulák.

Az egyenetlen eloszlása ​​elektromos töltések vezet az a tény, hogy a vízmolekula polarizált lesz kicsi mágnes.

A Föld mágneses tere, a vízmolekula folyékony állapotban, összegyűjtött néhány megoldás instabil hatására a vonzás ellentétes töltésű pólusok. A instabilitása az ilyen szerkezetek határozza meg, hogy gyenge hidrogénkötések között vízmolekulák, néha hidrogén hidak.

A tetraéderes alakja megismétli egyetlen molekula a kristályos szerkezetű jég. Esetleg szerepet játszik az, hogy a szög H-O-H molekula H2O majdnem ideális tetraéderes szög 109 °, és a vízmolekulák, mint tudjuk, egyesítjük útján hidrogénkötések amelyek pontosan abba az irányba O-H. Ezek a háromszög alakú piramis is kombinálhatók be néhány felépítmény. Egy ilyen komplex háromdimenziós jeges felépítmény a tetraéderek teljes egészére kiterjed mennyiség (ábra. 4).

Tudományos Elektronikus Könyvtár

Ábra. 4. szerkezete jég H2O

Ldoobraznaya víz molekula mind egy egyszerű vízmolekula és klaszter ldoobraznyh struktúrák (ábra. 5).

Tudományos Elektronikus Könyvtár

Ábra. 5. A víz szerkezete ldoobraznoy

Kapcsolódó cikkek