Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,653

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ СОСТАВ ВОДЫ

Т.И. Шишелова А.С. Миков Е.Д. Салеева

Вода- удивительное вещество. Являясь окисью водорода, H2О также является сложным устойчивым вобычных условиях химическим соединением 11,19% водорода и88,81% кислорода.

«Воде была дана волшебная власть стать соком жизни наЗемле»,- cлова величайшего гения вистории человечества Леонардо ДаВинчи. Вполне допустимо, чтопроисхождение воды неразрывно связано смногочисленными теориями окосмическом происхождении Земли. Самое известное предположение: протоны, пришедшие вверхнюю атмосферу отСолнца, «захватывают» электроны, превращаются ватомы водорода, которые, всвою очередь соединяются сатомами кислорода иобразуют H2O.

По структуре молекула воды напоминает равнобедренный треугольник, ввершине этого треугольника расположен атом кислорода, ав основании его- дваатома водорода. Угол привершине составляет 104,7°, адлина стороны - 0,096 нм. Однако этизначения могут меняться.

При изучении молекулярного строения воды стало известно, чтокислород иводород имеют изотопы (разновидности атомов иядер одного химического элемента сразным количеством нейтронов). Зная обизотопах кислорода иводорода, можно составить несколько видов молекулы H2O сразличными относительными молекулярными массами. Кислород имеет шесть изотопов: 14O, 15O, 16O, 17O, 18O, 19O, изкоторых стабильны только три, аводород три: 1H (протий), 2H (дейтерий), 3H (тритий).

На сегодняшний день можно говорить о135 различных видах воды. Однако только девять изних являются устойчивыми исоотношение стабильных изотопов вних имеет вид: 1H216O ~ 99,73 %; 1H218O ~ 0,2 %; 1H217O ~ 0,04 %. Другие изотопы присутствуют вничтожном количестве.

Проблема оценки структуры воды пока остается одной изсамых сложных, поэтому существует несколько гипотез оее структуре. Наиболее признанными являются только две: первая- основной строительной единицей воды является двойная молекула воды (H2O)2- дигидроль; вторая- лед, вода иводяной парсостоят измолекул H2O, объединенных вгруппы спомощью водородных связей, которые возникают врезультате взаимодействия атомов водорода одной молекулы сатомом кислорода соседней молекулы.

Следует отметить, чтопо сравнению сдругими трехатомными соединениями водорода, вода имеет аномально высокие температуры кипения изамерзания. Также онаспособна кполимеризации- соединению большого числа молекул воды вкластеры. Такая вода имеет рядсовершенно новых физических свойств, вчастности онакипит притемпературе в5-6 более высокой, чемобычная.

Между гранями элементов кластеров действуют дальние кулоновские силы притяжения, чтопозволяет рассматривать структурированное состояние воды ввиде особой информационной матрицы. Молекулы воды втаких образованиях могут взаимодействовать между собой попринципу зарядовой комплементарности, засчет которой осуществляется построение структурных элементов воды вячейки, называемые клатратами.

На молекулярном уровне вода представляет собой иерархию правильных объемных структур, воснове которых лежат кристаллоподобные образования, состоящие из57 молекул ивзаимодействующие друг сдругом засчет свободных водородных связей. Взаимодействие этих образований приводит кпоявлению структур второго порядка ввиде шестигранников, состоящих из912 молекул воды. Взависимости оттого, вкаком соотношении выступают наповерхность кислород иводород, зависят свойства кластеров. Конфигурация элементов воды реагирует налюбое внешнее воздействие ипримеси.

Многие верят, чтов ближайшем будущем освойствах иструктуре воды станет известно намного больше, ивлияние наних даже такого неоднозначного фактора, какинформация, будет иметь научное объяснение.


Библиографическая ссылка

Т.И. Шишелова, А.С. Миков, Е.Д. Салеева МОЛЕКУЛЯРНЫЙ СОСТАВ ВОДЫ // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 10. – С. 51-53;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=9083 (дата обращения: 25.06.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252