Жидкая вода

Cтраница 4

Строение молекулы воды и водородная связь с соседними молекулами. [46]

Строение жидкой воды еще не выяснено до конца. Часть молекул, которые в данный момент не участвуют в водородных связях, располагаются в пустотах решетки. Этим объясняется большая плотность жидкой воды по сравнению со льдом. Относительная доля связанных молекул падает с ростом температуры. Разрушение каркасной структуры или изменение ее строения связано с необходимостью затраты некоторой энергии - энергии реорганизации воды. [47]

Структура льда-1. [48]

Строение жидкой воды до сих пор является предметом споров и разногласий. Структура не является беспорядочной, как в случае жидкостей, состоящих из более или менее сферических неполярных молекул. Напротив, она сильно упорядочена за счет существования водородных связей. Даже при 90 С только несколько процентов молекул воды не участвует в водородных связях. Однако здесь существует значительная неупорядоченность, свойственная жидкостям. [49]

Для жидкой воды Уэлл и Горниг [368] предположили, что частота максимума несвязанной валентной полосы группы ОН является характеристикой средней энергии водородной связи, так как более искаженные водородные связи имеют более высокие частоты. Если это предположение корректно и если конфигурационная энергия обусловлена искажениями водородных связей, появляется возможность связать частоту максимума несвязанной валентной полосы О - Н с конфигурационной энергией. Величина Avo - н в уравнении (4.5) определяется как разность частоты валентных колебаний группы О - Н парообразного раствора HDO ( 3707 см 1) и частоты, соответствующей максимуму несвязанной валентной полосы О - Н в жидкой воде или во льду. Величина АЯ находится как разность конфигурационных энергий ( на моль водородных связей) водяного пара при 100 С и жидкой воды или льда при более низкой температуре. Это соответствие свидетельствует о том, что конфигурационная энергия воды может быть объяснена исходя из увеличения искажения водородных связей по мере нагревания жидкости. Таким образом, по-видимому, модель, описывающая воду как сетку искаженных водородных связей, не находится в противоречии с наблюдаемой величиной тепловой энергии воды. [50]

В жидкой воде, так же как и в паре, ионизирующая радиация производит возбуждение и ионизацию. Обычно возбужденные молекулы, образующиеся в результате прямого взаимодействия молекул воды с излучением ( первично возбужденные молекулы), не принимаются во внимание, так как они быстро возвращаются к исходному состоянию путем безызлучательного перехода или диссоциируют на радикалы Н - и - ОН. Эти радикалы обладают небольшой избыточной энергией и, удерживаясь на месте возникновения окружающими молекулами воды ( эффект клетки), рекомбинируют, не давая каких-либо химических изменений, в окружающую среду. Несмотря на это, в радиационной химии установилось мнение, что возбужденные молекулы не дают или почти не дают существенного вклада в химические изменения. [51]

В жидкой воде атом кислорода окружен четырьмя соседними атомами, поэтому водородные связи здесь слабее ( 5 ккал / молъ); еще слабее они в жидком аммиаке. Гидриды элементов следующего периода РН3, H2S и НС1 не проявляют тенденции к образованию водородных связей. Это следует из сравнения их температур замерзания и кипения. [52]

В жидкой воде находятся в динамическом равновесии образования из таких тетраэдрически связанных молекул и молекулы, частично или полностью свободные от этих связей. [53]

В жидкой воде устанавливается равновесие между связанными в ассоциаты и свободными молекулами. При повышении давления молекулы воды сближаются, образуют водородные связи, происходит ассоциация молекул. По мере повышения давления пар приближается по своему строению к жидкому состоянию. Это вызывает увеличение растворимости в паре соединений с ионными связями. [54]

В жидкой воде такими группировками могут быть два типа молекул: а) это те молекулы, которые в соответствии с моделью О. Я. Самойлова [134] при плавлении льда перешли из каркаса в его полости и находятся или в ее центрах, или у поверхности полости; б) молекулы каркаса, если одна из ОН-связей обращена к вакансии - узлу льдоподобной решетки, в котором нет молекулы воды. Очевидно, что спектр такой околовакантной молекулы должен быть аналогичен спектру внутриполостной молекулы, если последняя находится не в центре полости, а у стенки и образует с одной из молекул каркаса водородную связь прочностью, близкой к внутрикаркасным связям. [55]

В жидкой воде наряду с остатками тетраэдрической структуры льда имеются линейные и циклические димеры и другие комплексы, содержащие 3, 4, 5, 6 и более молекул. [56]

В жидкой воде принимается в основном тот же механизм рассеяния энергии, как и в парах. Главными причинами различия в действии излучения в жидкости и парах являются: а) повышенная плотность ионизации, б) повышенная энергия и вероятность гидратации ионов, б) повышенная вероятность дезактивации возбужденных частиц, г) непосредственная рекомбинация ( по механизму Франка и Рабиновича) части пар радикалов H - f - ОН, образовавшихся при диссоциации одной и той же молекулы воды. Из обсуждения данных по кинетике радиолиза чистой воды и косвенному действию на растворенные вещества с этой точки зрения делается вывод, что при высоких концентрациях растворенного вещества ионный выход должен быть независимым как от концентрации, так и от дифференциальной дозы. При низких концентрациях, в условиях, когда только часть образующихся радикалов реагирует с растворенным веществом, Н2 и Н202 должны появляться среди первичных продуктов реакции и ионный выход должен зависеть как от концентрации, так и от дифференциальной дозы. Независимость ионного выхода от концентрации растворенного вещества должна сохраняться до тем меньших концентраций, чем ниже плотность ионизации, а, следовательно, чем легче ионизирующая частица. [57]

В жидкой воде ионы Li или Na движутся быстро, а во льду - медленно, то есть ионы движутся в районе скруток; это может объяснить движение нервного импульса. [58]

В жидкой воде молекулы ассоциированы, т.е. объединены в более крупные частицы, причем устанавливается равновесие между молекулами воды, связанными в ассоциаты, и свободными молекулами воды. Наличие ассоциатов повышает температуру кристаллизации и испарения воды и диэлектрическую проницаемость. При увеличении температуры растет доля свободных молекул. Однако при повышении давления молекулы воды сближаются и образуют водородные связи, происходит ассоциация молекул. По мере повышения давления пар приближается по своему строению к жидкому состоянию. Это вызывает увеличение растворимости в паре соединений с ионными связи. [59]

Страницы: 1 2 3 4