Формула молекула воды: Молекулярная формула воды — советы, обзор темы, интересные факты от экспертов в области фильтров для воды интернет магазина Akvo

Вода – самая известная и самая востребованная жидкость
на нашей планете. Она наполняет океаны, моря и реки, является как домом для
миллиардов живых существ, так и одной из важнейших составляющих курсовых,
дипломов и рефератов круговоротов в природе, а также неотъемлемой частью
всех живых организмов. Причина в том, что вода — важнейший растворитель, и во
многом именно её особые свойства, отличающие её от других оксидов неметаллов,
обуславливают её уникальность. Это относится также и к тому факту, что всем
известная формула H₂O является обобщённой, но не исчерпывающей. Так
почему же?

Рассмотрим саму молекулу
воды. Она состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, связанных
ковалентной полярной связью. На внешнем электронном уровне у атома кислорода
находится 6 электронов, 2 из которых занимают s-орибиталь. Кислород имеет sp³-гибридизацию
атомных орбиталей, по методу валентных связей в молекуле воды каждый из
неспаренных 2p-электронов кислорода взаимодействует с 1s-электроном
атома водорода, образуя общие электронные пары, а две «пустые» sp³-гибридизованные
орбитали, на которых находятся собственные несвязывающие электронные пары
кислорода, занимают в пространстве некоторый объём. Эти гибридные орбитали
кислорода, стремясь занять максимально удалённое друг от друга положение в
пространстве, оказываются вытянуты к вершинам тетраэдра, а поскольку две из них
связей не образуют, молекула H₂O имеет угловую форму.

Молекула воды полярна, а также может образовывать водородные связи. Благодаря их наличию вода и лёд имеют определённую структуру. Конечно, в жидкой воде о наличии какой-либо жёсткой структуры говорить не приходится: все молекулы постоянно находятся в  тепловом движении и в растворе одновременно сосуществуют и переходят друг в друга несколько разных состояний. Соседние водородные связи влияют друг на друга, и разрыв или искажение водородных связей у одной молекулы приводит к образованию других связей между соседними молекулами. Кажется, что в таком хаосе и не разобраться, но экспериментально установлено, что каждую из молекул воды одновременно окружают 3-4 других молекулы, учёные считают, что эта структура напоминает сетчатую. На рисунке изображён «ансамбль» — молекула воды в окружении своих 4 соседей, связанных водородными связями:

Этот элемент является одним из наиболее часто встречающихся в структуре воды. Образование и разрушение связей между молекулами тоже может влиять на её формулу.

Тяжёлая вода

Водород (как и
кислород) имеет несколько изотопов: протий H, дейтерий D и тритий T,
которые содержат, соответственно 0, 1 и 2 нейтрона.

Тритий радиоактивен, дейтерий и протий – нет, а поскольку
последние два более устойчивы, то оба встречаются в жидкой воде. Правда, в
природной воде оксида дейтерия D₂O и смешанного оксида HOD довольно мало –
около 0,00015% ат. (т.е. на один атом D приходится около 6600 атомов Н). Оксид
дейтерия получают из воды, из-за разности атомных масс, дейтрериевую воду
называют тяжёлой. Она отличается по свойствам от обычной, лёгкой воды и
является токсичной.

Кислород тоже имеет три стабильных изотопа, правда, без
особых названий ¹⁶O, ¹⁷O
и ¹⁸O. Преобладает изотоп ¹⁶O, но также встречаются и
другие и концентрация их выше, чем трития и дейтерия. Таким образом, в 1 кг
обычной воды может содержаться почти 3 г тяжёлой воды из изотопов кислорода и
водорода:

Конечно же, это влияет на состав воды, количество изотопной
воды сопоставимо с концентрацией микроэлементов в минеральной воде.

Плата за изображение

$ 14,99

Одноразовый платеж

Предоплаченные кредиты

$ 1

Загружайте изображения по запросу (1 кредит = 1 доллар США). Минимальная покупка 30р.

План подписки

От 69 центов

Выберите месячный план. Неиспользованные загрузки автоматически переносятся на следующий месяц.

Плата за изображение

$ 39,99

Оплата разовая, регистрация не требуется.

Предоплаченные кредиты

$ 30

Загружайте изображения по запросу (1 кредит = 1 доллар США).