ChemStudy

Рис 3. Элементы структуры жидкой воды.

а - элементарный водный тетраэдр (светлые кружки - атомы кислорода, черные половинки - возможные положения протонов на водородной связи);

б - зеркальносимметричное расположение тетраэдров;

в - центральносимметричное расположение; г - расположение кислородных центров в структуре обычного льда.

Жидкая вода характеризуется значительными силами межмолекулярного взаимодействия за счет водородных связей, которые образуют пространственную сетку. Водородная связь обусловлена способностью атома водорода, соединенного с электроотрицательным элементом, образовывать дополнительную связь с электроотрицательным атомом другой молекулы. Водородная связь относительно прочна и составляет несколько килоджоулей на моль. По прочности она занимает промежуточное место между энергией Ван-дер-Ваальса и энергией типично ионной связи.

В молекуле воды энергия химической связи H-O составляет 456 кДж/моль, а энергия водородной связи H…O 21 кДж/моль.

Рис 4. Схема водородной связи между молекулами воды

Свойства воды

Обратимся к общей характеристике свойств воды, делающих ее самым удивительным веществом на Земле.

И первое, самое поразительное, свойство воды заключается в том, что вода принадлежит к единственному веществу на нашей планете, которое в обычных условиях температуры и давления может находиться в трех фазах, или трех агрегатных состояниях: в твердом (лед), жидком и газообразном (невидимый глазу пар).

Как хорошо известно, вода принята за образец меры – эталон для всех других веществ. Казалось бы, за эталон для физических констант следовало бы выбрать такое вещество, которое ведет себя самым нормальным, обычным образом. А получилось как раз наоборот.

Вода – самое аномальное вещество в природе.

Прежде всего, вода обладает исключительно высокой теплоемкостью по сравнению с другими жидкими и твердыми телами. Если теплоемкость воды принята за единицу, то, например, для спирта и глицерина она составит только 0,3; для песка каменной соли – 0,2; для ртути и платины – 0,03; для дерева (дуб, ель, сосна) – 0,6; для железа – 0,1 и т.д.

Таким образом, вода в озере при одинаковой температуре воздуха и одинаковом получаемом ею солнечном тепле нагреется в 5 раз меньше, чем сухая песчаная почва вокруг озера, но во столько же раз вода будет больше сохранять полученное тепло, чем почва.

БЕРГЕН (Bergen) , город и порт в Норвегии, у Бю-фьорда, административный центр фюльке Хордаланн. 213 тыс. жителей (1991). Машиностроение (в т. ч. судостроение), рыбопереработка, текстильная промышленность. Близ Бергена - крупный нефтехимический комплекс. Университет. Основан ок. 1070. В средние века - один из крупнейших торговых центров Сев.-Зап. Европы (находился в составе немецкой ганзы до 1630). Остатки крепости с королевским залом Хоконсхаллен (13 в.) и башней Розенкранц (16 в.), романская церковь Марии (12 в.). Дом-музей Э. Грига (Тролльхауген).

ЯРД (англ . yard), единица длины в системе английских мер, обозначается yd. 1 ярд=3 футам=0,9144 м.

ПАНОРАМА (от пан ... и греч. horama - вид), вид искусства: живописная картина, охватывающая весь круг горизонта, совмещается с объемными макетами переднего "предметного" плана. Панорама располагается в круглом зале с центральной обзорной площадкой и создает иллюзию реального окружающего пространства. Популярны батальные панорамы ("Оборона Севастополя", открыта в 1905 и 1954 в Севастополе, "Бородинская битва", открыта в 1912 и 1962 в Москве - обе работы Ф. А. Рубо).