Физические свойства водыТяжелая вода / Физические свойства водыСтраница 2
В твердой воде (лед) атом кислорода каждой молекулы участвует в образовании двух водородных связей с соседними молекулами воды согласно схеме,
в которой водородные связи показаны пунктиром. Схема объемной структуры льда изображена на рисунке. Образование водородных связей приводит к такому расположению молекул воды, при котором они соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами. Молекулы образуют слои, причем каждая из них связана с тремя молекулами, принадлежащими к тому же слою, и с одной — из соседнего слоя. Структура льда принадлежит к наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры которых несколько превышают размеры молекулы .
При плавлении льда его структура разрушается. Но и в жидкой воде сохраняются водородные связи между молекулами: образуются ассоциаты — как бы обломки структуры льда, — состоящих из большего или меньшего числа молекул воды. Однако в отличит от льда каждый ассоциат существует очень короткое время: постоянно происходит разрушение одних и образование других агрегатов. В пустотах таких «ледяных» агрегатов могут размещаться одиночные молекулы воды; при этом упаковка молекул воды становится более плотной. Именно поэтому при плавлении льда объем, занимаемый водой, уменьшается, а ее плотность возрастает.
По мере нагревания воды обломков структуры льда в ней становится все меньше, что приводит к дальнейшему повышению плотности воды. В интервале температур от 0 до 4°С этот эффект преобладает над тепловым расширением, так что плотность воды продолжает возрастать. Однако при нагревании выше 4°С преобладает влияние усиления теплового движения молекул и плотность воды уменьшается. Поэтому при 4°С вода обладает максимальной плотностью.
При нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей (энергия разрыва водородной связи в воде составляет примерно 25 кДж/моль). Этим объясняется высокая теплоемкость воды.
Водородные связи между молекулами воды полностью разрываются только при переходе воды в пар.
УТРАКВИСТЫ , см. Чашники.
ЯЩЕРИЦЫ , подотряд пресмыкающихся отряда чешуйчатых. Тело длиной от нескольких см до 3 м и более (комодский варан), покрыто ороговелыми чешуйками. У большинства хорошо развиты конечности. Более 3900 видов, на всех континентах, кроме Антарктиды, преимущественно в тропиках и субтропиках; обитают в степях, пустынях и лесах. Многие способны отбрасывать хвост (автотомия). Некоторые ядовиты (ядозубы). Истребляют насекомых-вредителей. Мясо некоторых видов съедобно, кожа используется для различных поделок.
ИОННЫЙ МИКРОСКОП , безлинзовый прибор, в котором для получения изображений используется ионный пучок. Последний проходит через объект, полностью или частично прозрачный для ионов данной энергии, фокусируется системой электрических и магнитных полей и образует на люминесцирующем экране или в слое фотоэмульсии увеличенное изображение объекта.