Физические свойства

Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как почти всех других веществ, а возрастает. При нагревании воды от 0 до 40 ˚С плотность ее также увеличивается. Вода обладает аномально высокой теплоемкостью [1 кал /(г * град)]. Молекула воды имеет угловое строение; входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине - ядро атома кислорода. Длина каждой связи. О - Н близка к 1 А, расстояние между ядрами атомов водорода равно около 1,5 А. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды две электронные пары образуют ковалентные связи О - Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Атом кислорода в молекуле воды находится в состоянии sp3 - гибридизации. Поэтому валентный угол НОН (104,5) близок к тетраэдрическому (109,5). Электроны, образующие связи О - Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода, в результате чего атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды. Не поделенные электронные пары,

Схема строения молекулы воды

находящиеся на гибридных sp3 - орбиталях, смещены относительно ядра атома кислорода и создают два отрицательных полюса.

В твердой воде (лед) атом кислорода каждой молекулы участвует в образовании двух водородных связей с соседними молекулами воды согласно схеме

О О

Н Н

O

Н H

O О

в которой водородные связи показаны пунктиром.

При нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей. Этим и объясняется высокая теплоемкость воды.

Смотрите также

Строительно-монтажная схема здания цеха и компоновка оборудования
Исходные данные: 1.      Географическое положение и климат: проектируемая стадия концентрирования серной кислоты расположена на промышленной площадке завода им. В.И. ...

Железоуглеродистые сплавы: фазовое и структурное состояние
Железоуглеродистые сплавы, стали и чугуны в течение целой эпохи являлись основой развития человеческой цивилизации. И это связано, с одной стороны, с большой распространенностью железа в зе ...

Элементарные стадии химических реакций (основы теории)
...