Строение вещества. Пресс И.А. - 102 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

102
фектов является возникновение водородных связей между молекулами воды,
занимающими узлы кристаллической решетки льда. При этом каждая молекула
взаимодействует за счет двух атомов водорода и двух неподеленных элект-
ронных пар атома кислорода с четырьмя соседними, находящимися от нее на
равных расстояниях.
Геометрически эта ситуация проявляется в образовании тетраэдрической
структуры (рис. 3.2.). Такая высокосимметричная структура характерна для ал-
маза, поэтому ее называют алмазоподобной.
Прочность водородной связи в рассматриваемом случае весьма невелика,
она значительно меньше прочности полярной ковалентной связи в молекуле
воды. При таянии льда (температура 0
0
C) значительная часть водородных свя-
зей разрывается, при переходе из жидкого состояния воды в парообразное про-
исходит разрыв всех оставшихся водородных связей.
Наличие межмолекулярных водородных связей оказывает решающее
влияние на физические и химические свойства веществ. Именно водородные
связи являются причиной столь выраженных аномалий в свойствах воды.
Свойства этого соединения совершенно не отвечают теоретическим про-
гнозам, которые можно построить, исходя из периодичности изменений
свойств соединений элементов. Такие прогнозы применительно к воде резко
расходятся с реальными свойствами этого соединения.
Так, при обычном атмосферном давлении вода должна была бы закипать
при температуре –70
o
С, а замерзать при –90
o
С. Всем известно, что в действи-
тельности вода кипит при 100
o
С (на 170
o
С выше прогнозируемой температуры)
и замерзает при 0
o
С (на 90
o
C выше расчетной точки замерзания). Лед должен
был бы тонуть, а не плавать на поверхности воды. Сахар в воде должен был бы
растворяться медленно и плохо, в лучшем случае несколько крупинок на стакан
воды.
Поскольку свойства веществ являются проявлением особенностей их
внутренней структуры, становится понятным, что необыкновенно высокие по
сравнению с теоретически предсказанными температуры кипения и плавления

Страницы