ChemStudy

Еще более удивительное и не менее неожиданное свойство воды – это изменение ее плотности в зависимости от изменения температуры. Все вещества (кроме висмута) по мере повышения температуры увеличивают свой объем и уменьшают плотность. На интервале от +4° С и выше вода увеличивает свой объем и уменьшает плотность, как и другие вещества, но начиная с +4° С и ниже, вплоть до точки замерзания воды, плотность ее вновь начинает падать, а объем расширяться, и в момент замерзания происходит скачок, объем воды расширяется на 1/11 от объема жидкой воды.

Исключительное значение такой аномалии всем достаточно понятно. Если бы этой аномалии не было, лед не смог бы плавать, водоемы промерзали бы зимой до дна, что было бы катастрофой для всего живущего в воде. Впрочем, это свойство воды не всегда приятно для человека – замерзание воды в водопроводных трубах приводит к их разрыву.

Существует много других аномалий воды, например, температурный коэффициент расширения воды на интервале от 0 до 45° С увеличивается с ростом давления, а у других тел обычно наоборот. Аномальны также теплопроводность, зависимость диэлектрической проницаемости от давления, коэффициент самодиффузии и многие другие свойства.

Возникает вопрос, чем же объяснить эти аномалии?

Путь к объяснению, возможно, лежит в выявлении особенностей структур, образуемых молекулами воды при различных агрегатных (фазовых) состояниях, связанных с температурами, давлениями и другими условиями, в которых находится вода. К сожалению, единство во взглядах на этот вопрос отсутствует. Большая часть современных исследователей придерживается мнения о двухструктурной модели воды, согласно которой вода представляет собой смесь:

1) рыхлой льдоподобной и

2) плотно упакованной структур.

Кристаллы льда относятся к гексагональной сингонии, т. е. они имеют форму шестигранных призм (гексагонов). В структуре льда каждая молекула воды окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися от нее на одинаковом расстоянии. Таким образом, каждая молекула воды обладает координационным числом.

Молекулы воды располагаются так, что они соприкасаются разноименными полюсами (заряженными положительно и отрицательно). В структуре льда типа тридимита расстояние между молекулами 4,5 А, а в структуре типа кварца – 4,2 А. В первом случае это вода тающего льда с температурой около 0° С. Во втором случае более плотная упаковка молекул воды предполагается при температуре около +4° С.

Таинственное расширение воды примерно на 10% при замерзании объясняется быстрой сменой плотно упакованной структуры на ажурную, рыхлую. В структуре льда из-за низкого координационного числа много пустот, которые даже больше самих молекул воды. Каждая пустота ограничена 6-ю молекулами воды, и в то же время вокруг каждой молекулы воды в структуре льда имеется 6 центров пустот.

ТАДЖ-МАХАЛ , памятник индийской архитектуры, мавзолей султана Шах-Джахана и его жены Мумтаз-Махал (ок. 1630-52, архитектор, вероятно, Устад Иса и др.) на берегу р. Джамна, в г. Агра, 5-купольное сооружение (высота 74 м) на платформе, с 4 минаретами по углам. Стены выложены белым мрамором с инкрустацией из самоцветов. К Тадж-Махалу примыкает сад с фонтанами и бассейном.

ЦВИЙИЧ Йован (1865-1927) , сербский географ, президент Сербской АН (с 1921), профессор Белградского университета (с 1893). Геологические и этнографические исследования на Балканском п-ове.

ЦЕНТРАЛЬНОЕВРОПЕЙСКИЙ НЕФТЕГАЗОНОСНЫЙ БАССЕЙН , в пределах Польши, Германии, Нидерландов, Норвегии, Дании, Великобритании, Бельгии, Швеции, частично Белоруссии, России, а также акватории Северного м. Площадь 1,1 млн. км2. Нефтегазоносны отложения от карбона до палеогена. Имеется свыше 300 нефтяных и более 300 газовых месторождений. Главные нефтяные месторождения: Статфьорд, Фортис, Брент, Экофиск, Корморан, Пайпер, Данлин, Хаттон. Крупнейшие газовые месторождения: Гронинген, Тролль, Леман, Фригг.