Аномалии воды — страница 4

  • Просмотров 7516
  • Скачиваний 587
  • Размер файла 49
    Кб

хлопьев (коагуляция). Омагничивание успешно применяется на водопроводных станциях при большой мутности забираемой воды. Она позволяет также быстро осаждать загрязненные промышленные стоки. §3. Физические свойства. Аномалии воды. Вода — это не только реки, моря, океаны, ледники, облака, дождь, снег. Ее находят в пустынях, которые называются безводны­ми. Вода содержится в горных породах. Даже в расплавленной магме она

присутствует в значительных количествах и выделяется в виде пара при извержении вулканов. Ни один процесс на Земле — гео- или техноген­ный — не проходит без участия воды. Да и сама жизнь на планете оказалась возможна только благодаря замечательным свойствам воды. Чистая вода — бесцветная жид­кость, без вкуса и запаха, кипит при 100°С (при давлении 101,3 кПа), замерзает при О °С, ее максимальная плотность (при 4 °С) равна 1 г/см3 На

первый взгляд, вода кажется очень простым соединением, состоящим из атомов водорода и кислорода. На самом деле это самое аномальное вещество в мире. В ряду однотипных водородных соедине­ний элементов главной подгруппы VI груп­пы H2S — H2Se — Н2Те температуры плавле­ния и кипения с увеличением относительной молекулярной массы возрастают . В соответствии с этой закономерностью вода должна замерзать около -100, кипеть около -80 0С

Зависимость температур плавления 1 и кипе­ния 2 водородных соединений элементов главной под­группы VI группы от молекулярной массы. название теллуроводород селеноводород сероводород вода формула Н2Те Н2Sе Н2S Н2О t плавления - 510 С - 640 С - 820 С 00 С t кипения - 40 С - 420 С - 610 С 1000 С молекул. масса 130 81 34 18 Два неспаренных электрона атома кислорода образуют две ковалентные поляр­ные связи 0-Н, две электронные пары ос­таются неподеленными. Это

приводит к не­которой асимметрии расположения гибрид­ных орбиталей в пространстве. Электронная плотность связи ОН сильно смещена к более электроотрица­тельному атому кислорода, и ядро атома во­дорода (протон) почти лишается электрон­ного облака. Обладая ничтожно малыми раз­мерами, протон способен проникать в элек­тронные оболочки электроотрицательных атомов соседних молекул. Такую связь назы­вают водородной. Каждая

молекула воды за счет двух электронных пар и двух атомов во­дорода образует четыре водородные связи. Энергия водородной связи в воде 25 кДж/моль. Прочность четырех водород­ных связей соизмерима с прочностью ковалентной связи. Все молекулы воды за счет водородных связей объединены в единый полимер. Ассоциация молекул, затрудняю­щая их отрыв друг от друга, и служит при­чиной аномально высоких температур плавления и кипения вод