Cтраница 4
В области валентных и деформационных колебаний ОН-групп изучены ИК-спек-тры растворов воды в двойных системах с паральдегидом, 1 3-диоксолаиом, перекисью трет-бутила, 5 5-диметил - 1 3-диоксаном, 1 3-диоксаиом, 1 3-диоксепаном и 2 2 5 5-тетраметил - 1 3-диоксаном, а также спектры смеси этих растворов в ССЦ при широком варьировании концентрации компонентов и температуры в условиях, исключаю -, щих ассоциацию молекул воды между собой. [46]
Как показали исследования, для разрыва этого димера необходимо затратить энергию около 14 - 16 ккал / моль. Ассоциация молекул воды, сравнительно легкое переохлаждение некоторых жидкостей, приводящее к их переходу из жидкого в стеклообразное состояние, объясняется действием водородных связей. [47]
Наличие неподеленных пар электронов у кислорода и смещение обобществленных электронных пар от атомов водорода к атому кислорода обусловливает образование водородных связей между кислородом и водородом. Водородные связи обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые ее аномальные свойства, в частности, высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4 С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами, что приводит к возникновению тетраэдрической кристаллической структуры. Расположение молекул в таком кристалле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. [48]
Учитывая слабость химических сил в водно-спиртовых растворах, А. Г. Дорошевский считает возможным, что в последних в большей степени проявляются явления молекулярного порядка. Поэтому он не относит продукты ассоциации молекул воды и спирта к действительным химическим соединениям. [49]
Водородные связи возникают в результате взаимодействия атома водорода, ковалентно связанного с электроотрицательным атомом, и другого, также электроотрицательного атома, обладающего неподеленной парой электронов. Такое взаимодействие, например, является причиной ассоциации молекул воды. [50]
Линия с углом наклона 45 соответствует линейной зависимости между этими величинами, при этом принято, что множитель С не зависит от концентрации. При высоких концентрациях воды коэффициент С уменьшается, что обусловлено ассоциацией молекул воды, которая, однако, при низком содержании воды в пленке незначительна. [52]
По сравнению с другими веществами вода обладает высокой теплоемкостью ( в 3100 раз большей, чем у воздуха) и высокой теплотой испарения. Полагают, что высокие значения этих показателей также связаны с ассоциацией молекул воды, так как при нагревании тепло расходуется не только на повышение температуры, но и на разделение ассоциированных молекул. Высокая теплоемкость воды в значительной мере определяет воздействие последней на климат нашей планеты. Так, например, Гольфстрим, начинающийся от Мексиканского залива, переносит за 1 сек 25 млн т воды, нагретой до-26 ( Некрасов, 1965), и существенно смягчает климат Европы и Мурманска. Восточно-Сибирское море и море Лаптевых за счет теплового стока наших рек, текущих с юга на север, получают ежегодно 6 - IQ12 ккал. [53]
По сравнению с другими веществами вода обладает высокой теплоемкостью ( в 3100 раз большей, чем у воздуха) и высокой теплотой испарения. Полагают, что высокие значения этих показателей также связаны с ассоциацией молекул воды, так как при нагревании тепло расходуется не только на повышение температуры, но и на разделение ассоциированных молекул. Высокая теплоемкость воды в значительной мере определяет воздействие последней на климат нашей планеты. Так, например, Гольфстрим, начинающийся от Мексиканского залива, переносит за 1 сек 25 млн т воды, нагретой до-26 ( Некрасов, 1965), и существенно смягчает климат Европы и Мурманска. Восточно-Сибирское море и море Лаптевых за счет теплового стока наших рек, текущих с юга на север, получают ежегодно 6 - Ю12 ккал. [54]
Сделанное заключение о форме димера согласуется и с кванто-вомеханическим расчетом в МЛКАО-приближении [208], по которому открытый димер оказывается более устойчивым, чем циклический. Таким образом, как при низких, так и при высоких температурах ассоциация молекул воды начинается с образования открытых димеров. О том, что происходит при дальнейшем увеличении плотности паров, как меняются размер и структура комплексов, пока сказать ничего нельзя. [55]
![]() |
Электронное облако молекулы воды. [56] |
Два из шести электронов второго энергетического уровня атома кислорода при образовании воды вовлекаются в связи с атомами водорода, входящими в данную молекулу воды, а две непо-деленые электронные пары образуют как бы руки, протянутые к водородным атомам соседних молекул воды. Эта часть электронного облака, заряженная отрицательно, участвует в образовании водородных связей, способствующих ассоциации молекул воды. Напомним, что энергия водородной связи составляет 4 5 ккал на 1 г-атом. [57]
![]() |
Электронное облако молекулы воды. [58] |
Два из шести электронов второго энергетического уровня атома кислорода при образовании воды вовлекаются в связи с атомами водорода, входящими в данную молекулу воды, а две непо-деленые электронные - пары образуют как бы руки, протянутые к водородным атомам соседних молекул воды. Эта часть электронного облака, заряженная отрицательно, участвует в образовании водородных связей, способствующих ассоциации молекул воды. Напомним, что энергия водородной связи составляет 4 5 ккал на 1 г-атом. [59]