Группа - молекула - вода
Cтраница 2
Особенности ступенчатых кривых дегидратации цеолитов интерпретируются обычно как проявление неравноценности положений разных молекул воды в решетке таких цеолитов. Из данных рентгеновских исследований [91, 90], относящихся к томсониту, сколециту и мезолиту, действительно следует, что в томсоните можно выделить три группы молекул воды, отличающихся по их положению в решетке, а в сколеците и мезолите - две. Рентгеновские исследования [91 ] дают для расстояний между молекулами воды трех разных групп в томсоните и ближайшими кисло-родами 2.84, 2.72 и 2.64 А, а для двух разных молекул воды в сколеците соответственно 2.8 и 2.6 А. [16]
Данная выше интерпретация полос поглощения молекул водьи в бинарных смесях не находится в противоречии с интерпретацией этих полос, предложенной в работе Соманя и Жозьена. Действительно, два атома Н молекулы ШО в ассоциате типа I неодинаковы по своим свойствам, и хотя молекула остается неразрушенной и, следовательно, сохраняет свои колебания vl и vg, последние сильно возмущены и в пределе колебания двух групп ОН молекулы воды должны приобрести характеристичность и совершаться независимо друг от друга. Эта частичная характеристичность проявляется в том, что узкая высокочастотная полоса в спектрах ассоциата типа I мало зависит от свойств молекулы А. [17]
Из этих уравнений с использованием измеренных констант скорости следует, что электрон ведет себя так, как если бы он представлял собой сферический анион с радиусом - - 3 А и коэффициентом диффузии приблизительно 2 - 10 - 6 см2 - сек-г. Бимолекулярные константы скорости реакций e q примерно на порядок меньше констант скорости реакций ионов Hog, которые, как показали Эйген и др. [38], зачастую лежат в пределах от 1011 до 1012 смя / сек и для которых предполагается наличие туннельного эффекта в среде с водородными связями. Вместо этого более естественно считать, что электрон связан с группой молекул воды, многие из которых могут двигаться с ним во время его диффузионных перемещений. [18]
Противоположные выводы о роли одномерной воды в механизме прототропной проводимости были сделаны Хорном и Курантом [ 46а ] на основе измерений проводимости водных солянокислых растворов в интервале температур от - 1 до 10 РС. Они установили, что энергия активации протонной проводимости приблизительно постоянна в отличие от энергии активации проводимости других ионов, для которых она максимальна при температуре, соответствующей максимальной плотности раствора. Вакансии, обеспечивающие гидро-дийамическую миграцию ионов, - имеются и в кластерах - группах молекул воды по Франку-Вену, и в мономерной воде между группами. Вращение молекул воды, необходимое для прототропной проводимости, происходит только в мономерном состоянии. В большинстве случаев преобладает этот механизм проводимости, однако при температуре ниже 2 С возрастает величина гидродинамической подвижности. При давлении 1500 бар проводимость определяется скоростью квантовомеханичееких туннельных переходов яро-тона. [19]
 |
Местоположение молекул гидратной воды относительно противо-ионов при малых степенях гидратации. [20] |
Отсюда вытекает, что при малых степенях гидратации молекулы гидратной воды непосредственно взаимодействуют как с катионами, так и с анионами. Рассмотрение вопроса о местоположении катиона относительно аниона с учетом результатов, полученных в разд. Таким образом, наблюдаемая полоса ОН-валентных колебаний принадлежит группам ОН молекулы воды, присоединенной к аниону водородной связью. [21]
Стремление молекул воды как-то организовываться, образуя разнообразные структуры, находит своеобразное выражение во взаимодействиях между водой и органическими веществами. Молекулы воды могут ориентироваться около молекулы метана так, что получается непрочный гидрат этого газа. Грозди молекул воды около молекулы метана получили название айсбергов - состояние воды в них имеет сходство с состоянием воды в кристаллах льда. Различные газы: этан, этилен, хлор, двуокись серы и даже инертные газы ( аргон, криптон) - образуют с водой гидраты, причем количество теплоты, выделяющееся при этом в расчете на моль газа, почти не зависит от его химической природы. Это выглядит несколько странно - казалось бы, если речь идет о химическом процессе, его энергетический эффект должен прежде всего зависеть от химической характеристики соединяющихся молекул. Фактически на моль газа выделяется во всех указанных случаях около 15 ккал / моль. Загадка разгадывается неожиданно просто. Молекулы газов попадают в пустоты, имеющиеся между молекулами воды; молекулы, застрявшие в этих пустотах, стабилизируют окружающие группы молекул воды. В сущности, именно молекулы газов и сохраняют эти тонкие и хрупкие сетки, сплетенные из частиц воды. Предполагают, что в гидратах молекулы воды расположены по углам пятиугольников, а из пятиугольников строятся сложные многогранники ( полиэдры), пустоты в которых и заполнены молекулами газов. Если удалить газы, то устойчивость всего каркаса уменьшается и он подвергается частичному или полному распаду и перестройке. Клотц) считают, что, окружая углеводородные группы, входящие в состав белков, вода стабилизирует молекулы белка и, следовательно, те формы, в которых белковые молекулы находятся и функционируют в организмах, в значительной степени связаны с влиянием молекул воды. [22]
Страницы: 1 2