Физические свойства воды
Тяжелая вода / Физические свойства воды
Страница 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.

Страницы: 1 2 

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.