Справочник химика 21. Вода полярная
Полярность молекулы, влияние на растворимость в воде
Водородная связь играет большую роль в процессах растворения, так как растворимость зависит и от способности вещества давать водородные связи с растворителем. Например, сахар, молекулы которого имеют много ОН-групп, способных образовывать водородные связи, очень хорошо растворим в воде. Наоборот, отсутствием влияния водородной связи можно объяснить те случаи, когда полярные соединения не растворимы в воде. Так, полярный иодистый этил хорошо растворяет неполярный нафталин, а сам не растворяется в таком полярном растворителе, как вода. [c.134]
В ароматических соединениях сказывается сильное влияние V/ на полярность молекулы эффекта сопряжения, которое отражается на энергии диполь-дипольного взаимодействия молекул ароматического соединения с водой и на энергии водородной связи между водой и этими молекулами. Так, оттягивание электронной плотности из бензольного кольца молекулы фенола на введенную в кольцо нитрогруппу вызывает повышение эффективного положительного заряда на атоме кислорода и приводит вследствие этого к ослаблению водородной связи между фенольной группой и молекулами воды. В результате этого растворимость нитрофенола меньше растворимости фенола в 10 раз. [c.12]
Ввиду значительной полярности группы ОН, у молекул углеводородов, содержащих гидроксильную группу, наблюдается заметная полярность. В табл. 24.6 указана растворимость различных спиртов в воде при комнатной температуре. У спиртов с низкой молекулярной массой наличие группы ОН оказывает больщое влияние на их физические свойства. Однако по мере возрастания длины углеводородной цепочки группа ОН оказывает все меньшее влияние на свойства вещества (см. также разд. 12.3, [c.428]
Зависимость растворимости органических веществ от температуры определяется прежде всего влиянием молекул этих веществ на прочность структуры воды. При растворении ароматических углеводородов, а также производных бензола с гидрофобными полярными заместителями влияние их молекул на кластер- [c.12]
Характерным свойством ионизированных соединений является их растворимость в воде. Ковалентные соединения обычно растворяются в воде плохо, однако они хорошо растворимы в неполярных растворителях бензине, бензоле, четыреххлористом углероде. Растворимость в воде сильных кислот, щелочей и солей объясняется сольватацией их ионов полярными молекулами растворителя под. влиянием ионных зарядов. [c.34]
Принцип независимости поверхностного действия- [4]. Принцип состоит в том, что силовое поле вокруг полярной группы молекулы или неполярной углеводородной части не зависит от остальной ее части Это означает, что в дифильных молекулах действует какая-либо одна часть молекулы, оказывая решающее влияние на изменение поверхностных свойств. Так, смешивая уксусную кислоту с водой, мы можем говорить о парциальной растворимости в воде группы СООН. Группа СНз взаимодействовать не будет. Наоборот, при смешении более высокомолекулярно [c.32]
Образование мицелл НПАВ в водных растворах определяется, в основном, силами когезии углеводородных цепей молекул и сродством гидрофильных групп к молекулам воды в случае ионных ПАВ — когезией гидрофобных групп и балансом электрических сил ионизированных групп молекулы. В водных растворах молекулы ПАВ находятся в строго ориентированном состоянии таким образом, что гидрофобные части молекул располагаются центрально друг к другу, а гидрофильные — по отношению к полярному растворителю. В этом случае возникают возможности к образованию ассоциированных соединений. Как правило, мицеллы ПАВ и других ВВ имеют большие коллоидные размеры (40-500 А°), состоят из большого числа молекул (до 200) и обладают большой объемной емкостью, т.е. имеют пустоты. Кроме того, относительно небольшие промежуточные пространства могут возникать при набухании в воде плохо растворимых макромолекул ВВ. В эти пустоты мицелл или промежуточные пространства скоплений макромолекул под влиянием сил межмолекулярного притяжения могут проникать относительно небольшие молекулы ЛВ, образуя соединения, которые очень часто стабилизируются дополнительными побочными валентными силами. Количество включаемого ЛВ зависит от размеров полого пространства мицеллы и молекулы действующего вещества. [c.393]
Разделяющий агент изменяет условия фазового равновесия жидкость — пар в желаемом направлении. Прибавленная в раствор соль существенным образом изменяет сложный характер различных видов взаимодействия системы. Наиболее важными факторами, определяющими влияние соли на фазовое равновесие жидкость — пар, являются гидратация ионов и их электростатические характеристики. Заметную роль играют также растворимость веществ, свойства и состав разделяемой смеси. В результате действия прибавляемой соли происходит увеличение парциального давления масла как менее полярного компонента. Внесенная соль изменяет взаимное расположение молекул компонентов таким образом, что более полярный компонент— вода — благодаря электростатическому полю ионов соли стремится сгруппироваться вблизи ионов. Происходит гидратация ионов соли молекулами воды, при этом менее полярный компонент выталкивается из поля иона, т. е, высаливается, повышается его парциальное давление. [c.105]
Спирты. Гидроксильная группа сообщает спиртам большую полярность и сильную гидрофильность. Метиловый, этиловый и пропиловый спирты полностью смешиваются с водой. Влияние углеводородной части молекулы на гидрофильность становится сильно заметным в высших спиртах (например, растворимость н-бутило-вого спирта в воде при 20 °С равна только 7,7%). Уменьшение гидрофильности с повышением молекулярного веса сказывается на растворяющей способности. Так, льняное масло с. метиловым спиртом смешивается лишь частично, а с бутиловым спиртом — полностью. Касторовое же масло, содержащее гидроксильные группы, полностью смешивается с метиловым спиртом. [c.261]
Рауля. Очевидно, что фактор Оц является чисто эмпирической величиной. Однако он качественно верно передает закономерности в изменении растворимости благородных газов в ряду полярных растворителей (см. рис. 2) — резкий скачок в растворимости при переходе от органических растворителей к воде и от Не, N6 к Аг (Кг, Хе). Кроме того, уменьщение зависимости Он в ряду Не—Аг косвенно свидетельствует о влиянии атомов растворенного газа на степень Н-связанности молекул растворителя. [c.111]
Характер полярной группы играет существенную роль при мицеллообразовании в водных и неводных средах. Ее влияние на ККМ отражает параметр а в уравнениях (VI.53) и ( 1.54). Роль гидрофильных групп в водных растворах ПАВ заключается в том, чтобы удерживать образующиеся ассоциаты в воде и регулировать их размер. Сферическая форма ионных мицелл устанавливается, если энергия ассоциирования углеводородных цепей достаточно большая и превышает энергию электростатического отталкивания между ионными группами. Гидратация противоионов, окружающих мицеллу, способствует отталкиванию, а менее гидратированные ионы легче адсорбируются на поверхности мицелл. В связи с этим наблюдается уменьшение ККМ и увеличение мицеллярной массы для катионных ПАВ в ряду С1 Наличие ионных концевых групп обеспечивает хорошую растворимость ПАВ в воде, поэтому для перехода ионогенных молекул в мицеллу требуется значительно больше энергии, чем для образования мицелл из неионогенных молекул. В связи с этим ККМ для ионогенных ПАВ значительно выше, чем для неионогенных, при одинаковой гидрофобности молекулы. Величина ККМ неионогенных ПАВ с полиоксиэтиленовой цепью растет с увеличением длины цепи по линейному закону. [c.347]
Наибольшую эффективность действия П.-а. в. обнаруживают при такой молекулярной структуре, ко1 -да в ней сбалансировано влияние свойств полярных групп, с одной стороны, и неполярных цепей — с другой, т. е. когда они обладают оптимальным олео-гидрофильным балансом. Однако для большой группы П.-а.в., молекулярно-растворимых в воде,— карбоновых кислот, аминов и спиртов жирного ряда, многих ароматич. соединений и др.— эффективность действия сильно ограничена малой растворимостью, быстро убывающей с удлинением цепей молекул. Гомологи жирного ряда Си и выше уже совершенно нерастворимы в воде, средние же гомологи относительно мало активны. Поэтому П.-а. в. такого типа чаще используются в неводных (масляных) средах, в к-рых растворяются в значительной концентрации и высшие гомологи. [c.50]
Действие солей и концентрации водородных ионов на растворимость белков может быть истолковано как результат влияния этих факторов на взаимодействие заряженных полярных группировок белковой молекулы друг с другом и с молекулами воды, а также на взаимодействие целых белковых молекул, [c.18]
В последнее время установлено, что величина энергии б, так же как и энергия связи молекул ПАВ в мицеллах и мицелл между собой, зависит от полярности и взаимной поляризуемости молекул среды, ПАВ и воды [126]. При этом величину Е , связанную с растворимостью молекул ПАВ, определяет не только дисперсионное взаимодействие углеводородных радикалов ПАВ и среды, но и другие виды их взаимодействия. Между ними образуются водородные связи, связи ЭДА взаимодействия и даже химические координационные связи Последние обусловлены наличием в молекулах активных групп, заряженных частиц, радикалов, поляризованной воды (Н+, ОН-) или других поляризующих веществ. Все эти виды энергетических взаимодействий оказывают влияние не только на структурообразование в объеме смазочного материала, но и на кинетику образования и характер поверхностных пленок. [c.80]
Растворимость в воде. Так как вода является полярным соединением, то ее растворяющая способность тесно связана с полярными свойствами растворяемого вещества. В свою очередь полярный характер молекулы растворяемого вещества определяется числом и природой входящих в него функциональных групп. Этиленовые и ацетиленовые связи или структуры бензольного типа мало влияют на полярность. Поэтому непредельные и ароматические углеводороды по своей растворимости в воде мало отличаются от парафинов. Введение галоидных атомов заметного влияния на полярность не оказывает. Оно увеличивает молекулярный вес, отчего растворимость в воде всегда уменьщается. С другой стороны, соли являются исключительно сильно полярными соединениями все соли, упоминаемые в этой книге, растворимы в воде. [c.69]
Вследствие полярности молекул вода проявляет высокую активность при различных химических взаимодействиях, является хорошим растворителем для электролитов, которые в воде подвергаются диссоциации. Молекулы воды отличаются способностью к образованию водородных связей, что оказывает влияние па взаимодействие воды с другими веществами и на свойства водных растворов. Молекулы воды способны к образованию допорно-акцеп-горных связей, в которых они являются донорами неподеленных электронных пар ь ислородного атома. Все это обусловливает высокую реакционную и растворяющую снособность воды. В воде растворимы очень многие вещества. При этом часто молекулы (или ионы) растворяемых веществ образуют соединения с молекулами воды. Это явление называется гидратацией. Молекулы воды взаимодействуют также с поверхностью ионных кристаллов. [c.170]
Водородная связь играет большую роль и в процессах растворения, так как растворимость зависит и от способности вещества давать водородные связи с растворителем. При этом часто образуются продукты их взаимодействия — сольваты. В качестве примера можно указать на растворение спиртов в воде. Этот процесс сопровождается выделением теплоты и уменьшением объема, т. е. признаками, свидетельствующими об образовании соединений. В подобных случаях нельзя говорить об образовании сольватов за счет электростатического притяжения ионами дипольных молекул растворителя, так как речь идет о растворении неионизирующихся соединений. Отсутствием влияния водородной связи можно объяснить и те сЛучаи, когда полярные соединения не растворимы в воде. Так, полярный иодистый этил хорошо растворяет неполярный нафталин, а сам не растворяется в таком полярном растворителе, как вода. [c.236]
Влияние характера связей на растворимость можно пронаблюдать и при сравнении растворимости в воде фенола СбНбОН (СеНбОН — полярные молекулы, но большой углеводородный радикал — растворимость мала) и фенолята натрия СбНвОЫа (ионное соединение, и хотя радикал в анионе СеНбО" тот же, что и в феноле, растворимость фенолята много лучше растворимости фенола). Отметим еще, что растворимость кислорода (неполярные молекулы) в бензоле в 10 раз больше, чем в воде, тогда как аммиак (полярные молекулы) гораздо лучше растворим в воде, чем в неполярных органических растворителях. [c.153]
Гораздо удачнее оказывается полуэмпирическое рассмотрение проблемы высаливания, основанное иа учете влияния солей на плотность когезионной энергии или внутреннее давление воды [25, 45, 49]. Внесение неполярной молекулы в воду можно разделить на две стадии разъединение молекул воды с образованием полости, в которой может поместиться вносимая молекула, и внесение молекулы в эту полость. При растворении неполярных молекул, которые не могут сильно взаимодействовать с водой, основная часть свободной энергии, требуемой для осуществления процесса, должна затрачиваться на уменьшение взаимного сцепления молекул воды на первой стадии. Это основная причина низкой растворимости органических веществ в воде, если их молекулы недостаточно полярны, чтобы, взаимодействуя с водой на второй стадии, компенсировать эти затраты свободной энергии (гл. 8). Таким образом, добавление какого-либо вещества, способного увеличивать среднюю когезионную энергию, т. е. энергию сцепления молекул воды между собой, будет затруднять их раъединение на первой стадии процесса растворения. Напротив, добавление таких веществ, как спирты, которые способны уменьшать среднее взаимное сцепление молекул воды, будет облегчать этот процесс. Большинство солей увеличивает среднюю силу взаимного сцепления молекул воды и плотность когезионной энергии водного раствора. Это проявляется экспериментально в электро-стрикции и возрастании поверхностного натяжения. Таким образом, в соответствии с рассмотренной моделью в большинстве случаев должно наблюдаться высаливание неполярных веществ, неспособных сильно взаимодействовать с водой. Высаливание можно рассматривать просто как выталкивание неполярных молекул, вызываемое электрострикцией и увеличением средней силы взаимного сцепления молекул растворителя в присутствии соли. [c.291]
Специфические свойства воды как растворителя частично обусловлены влиянием растворенного вещества на структуру растворителя. Выше уже обсуждалась тенденция к образованию айсбергов при введении неполярных веществ в воду, что приводит не только к выделению тепла, но и к большому отрицательному изменению энтропии (раздел А-6). Эти эффекты нередко проявляются в уменьшении растворяющей способности воды с повышением температуры, например при растворении полиметакри-ловой кислоты [131]. Иногда водные растворы полимеров осаждаются при нагревании. Это наблюдалось для сополимеров винилового спирта и ацетатов [132], метилцеллюлозы [133, 134] и других водорастворимых полимеров. Однако растворяющая способность воды не всегда снижается при повып1ении температуры. Например, при исследовании полиакриламида Зильберберг и др. [131] обнаружили, что вода становится термодинамически лучшим растворителем по мере повышения температуры. Во всяком случае следует помнить, что взаимодействие молекул воды с макромолеку-лярным растворенным веществом сильно локализовано на отдельных участках, и поэтому следует ожидать, что параметр взаимодействия между растворителем и растворенным веществом может изменяться в широких пределах в зависимости от состава системы. Приведем наглядный пример найлон имеет чрезвычайно большое сродство к воде при очень малой ее концентрации [135]. Однако растворимость воды в этом полимере довольно ограничена, а растворимость найлона в воде слишком мала, чтобы ее можно было обнаружить. Очевидно, что в таких случаях следует рассматривать отдельно взаимодействие воды с сильно полярными амидными группами и с неполярными участками полимерного растворенного вещества. [c.70]
На растворимость сильно влияет объем атомов полярной группы чем он больше, тем большая энергия необходима для раздвигания молекул воды и тем ниже будет растворимость. Так, растворимость простых эфиров в 1,5 раза выше соответствующих им по строению кетонов (RjO Кг СО), в 5 раз выше сложных эфиров (R OOR) и в 176 раз вьпие, чем тиоэфиров (RiS). Однако вторичные амины лучше растворимы, чем соответствующие им эфиры и кетоны (RjNH и RaO, R2 СО), за счет более сильной связи NH группы с молекулами воды. Влияние объема полярной группы на растворимость особенно хорошо заметно при сравнении [c.105]
Отличие Ка в растворе электролита отражает изменение замещения молекул воды в полостях иа молекулы газа при наличии ноля иоиов. В присутствии электролита молекулы воды и заменяющие их молекулы газа уже не эквивалентны. Из-за того, что полярные молекулы воды в полостях ориентируются в поле ионов, они находятся в энергетически более выгодном состоянии, чем в чистой воде. В то же время состояние молекул газа в полостях в первом приближении не меняется в присутствии электролита. Поэтому Ка и равновесие (4) ири переходе от воды к раствору смещается в сторону исходных веществ, т. е. растворимость газа в этом случае должна уменьшаться. Таким образом, высаливание газа рассматривается как целиком структурный эффект. В приведенной схеме (вероятно, справедливой не только для газов, а также для других молекул с неноляриыми группами) оно является следствием влияния электролита иа стабилизацию структуры воды неполярными молекулами (при более детальном рассмотрении процесса требуется учесть также изменение состояния выталкиваемых молекул воды в льдоподобной структуре. Нарушения льдоподобной сетки в растворах должны вести к усилению рассмотренной зависимости, а связывание ионами вытесненных молекул воды к противоположному изменению). [c.72]
В полярных веществах притяжение между молекулами более сильно, нежели в неполярных. Полярная структура молекул оказывает влияние на многие свойства соединений. Так, молекулы воды, обладающие высокой полярностью, имеют высокую активность при химическом взаимодействии (например, диссоциация электролитов, их растворимость и др.). Отмечено, что газы, молекулы которых по-лярны, растворяются лучше в полярных растворителях, а неполярные газы с бо 1ее высокой критической температурой лучше растворяются в неполярных растворителях. Полярные вещества должны иметь более высокие температуры кипения, большие тец-Лоты испарения, чем нецрлярные, [c.24]
Данные табл. 1 показывают, что в любой вышеуказанной серии растворяюшее действие связано некоторым образом с отношением количества атомов углерода к полярным атомам в молекуле. Следовательно, растворяющее влияние повышается с размером углеводородных групп. В общем, азот (амиды) является более эффективной полярной группой, чем кислород (эфиры, кетоны). Более высокие спирты, гликоли, кетоны и амиды являются не эффективными, вероятно, пото.му, что они нерастворимы в воде. С другой стороны, хотя более высокие амины и растворимы в воде в виде солей, они не оказывают растворяющего влияния на желатин-крем-неземистый комплекс, так как осаждают кремнезем, по-видимому, в комбинации с некоторым количеством желатина. [c.67]
Сульфогруппы. С увеличением числа сульфогрупп повышается растворимость красителя в воде и эгализующая способность, но субстантивность обычно уменьшается. Красящие свойства зависят также от положения сульфогрупп относительно азогрупп. Влияние числа и положения сульфогрупп иллюстрируется данными, приведенными в табл. V. Все красители с четырьмя сульфогруппами в молекуле обладают величиной абсорбции более низкого порядка, чем с двумя сульфогруппами. Из сравнения Бензоазурина О и Диаминового синего А2 видно, что сдвиг сульфогруппы в концевой азосоставляющей в положение, более отдаленное от места присоединения азогруппы, значительно повышает субстантивность. Ширм предположил, что субстантивности благоприятствует такое расположение сульфогруппы, нри котором полярность распределяется равномерно вдоль молекулы красителя и перпендикулярно ее длине. В этом случае молекула красителя может связываться с целлюлозой, располагаясь параллельно цепи целлюлозы, причем гидрофильные сульфогруппы ориентируются в направлении, перпендикулярном волокну и вне его. Связь между красителем типа [c.1469]
Приведенные экспериментальные данные, устанавливающие зависимость адсорбционного эффекта пластифицирования металлов от состава внешней активной среды, не только подтверждают чисто адсорбционную природу эффекта, но и показывают, что влияние поверхностно-активных веществ характеризуется закономерностями, свойственными процессу адсорбции на жидких поверхностях раздела. В работах А. Б. Таубмапа было показано [30, 31], что при адсорбции из углеводородных растворов на границе с водой поверхностная активность органических молекул определяется главным образом, работой выталкивания из раствора на поверхность раздела их полярных групп при очень слабом влиянии длины углеводородных цепей, сольватирующихся растворителем. Эти измерения проводились с высшими гомологами поверхностно-активных веществ, не растворимыми в воде, вследствие чего исключалось распре- [c.55]
Углеводородная цепь такой же длины, как и в молекуле бутана, которую уже можно считать довольно гидрофобной группой, обладает свободной энергией переноса из жидкого бутана в воду +5,9 ккал/моль (24,7 -10 Дж/моль) и энтропией переноса —22 энтр. ед. (—92,2 Дж/моль-К), что не очень сильно отличается от энтронии переноса метана. Противоположные по знаку величины АН для метана и для инкремента на каждую метиленовую группу почти полностью взаимно компенсируются в случае бутана, и остается лишь небольшая величина —0,8 ккал/моль (-3,35-10 Дж/моль), которая, возможно, отражает небольшое увеличение числа водородных связей вблизи молекулы углеводорода. Аналогичное исчезновение благоприятной энтальпии процесса наблюдается для ароматических молекул энтальпия переноса молекул бензола из бензола в воду равна 0,6 ккал/моль (2,5 -10 Дж/моль) при 25 °С. Термодинамические параметры растворения длинных углеводородных цепей в воде исследовали на спиртах и неионных детергентах, которые обладают достаточной растворимостью, чтобы обеспечить сравнительную легкость экспериментальных измерений. Так же как и алканы с короткой ценью, эти соединения обладают инкрементом растворения 0,6 ккал/моль (2,5 -10 Дж/моль) в АН на каждую дополнительную метиленовую группу вплоть до длины цепи в 12 атомов углерода [21, 64]. Однако у соединени с короткой цепью наблюдается небольшое изменение или уменьшение АН с ростом длины цепи (до четырех атомов углерода), что указывает на влияние полярной группы на термодинамические параметры растворения углеводородной цепи. Иеблаго-приятпое значение АН для соединений с длинной цепью 1Мол но объяснить [c.322]
chem21.info
Вода полярный растворитель - Справочник химика 21
В то же время гетеролитическое расщепление галогенов как неполярных молекулярных веществ в воде (полярном растворителе) или в растворах, содержащих ОН -ионы, также приводит к образованию кислородных кислот галогенов или их анионов. Сначала происходит сольватация растворенных галогенов. В результате взаимодействия с диполями воды неполярная молекулах галогенов подвергается индуцированной поляризации. а затем протекает быстро идущее окислительно-вос-становительное диспропорционирование. При этом рассматриваемый формально катион галогена оказывает поляризующее [c.505]
Вода — полярный растворитель, поляризующий молекулы брома она облегчает протекание реакции электрофильного присоединения брома к этилену. Механизм (Л ) реакции присоединения брома к этилену [c.229]
При растворении полярного яичного альбумина в воде (полярный растворитель) процесс вначале идет только вследствие уменьшения энтальпии. Энтропия в начальной стадии растворения имеет даже отрицательные значения из-за сильной гидратации полимера. (Молекулы воды в гидратной оболочке переходят в более упорядоченное состояние. Кроме того, не исключено уменьшение гибкости молекул полимера при гидратации его молекул.) Но, конечно, для того, чтобы полимер мог растворяться, абсолютное значение ДЯ должно быть больше ГД5. Однако по мере гидратации гидратированные молекулы полимера растворяются в избытке воды со все меньшим выделением тепла. Растворение в этой конечной стадии идет уже главным образом за счет возможности распределения молекул по всему объему системы, т. е. уже за счет энтропийного фактора. [c.442]
Поэтому неполярные гидрофобные твердые адсорбенты, такие, как уголь и сажа, должны хорошо адсорбировать растворенные вещества из водных растворов вода (полярный растворитель) плохо смачивает эти адсорбенты. [c.67]
Успешное использование колоночной жидкостной хроматографии обусловлено, в первую очередь, универсальностью, эффективностью и удобством метода ОФ ЖХ с неполярными неподвижными жидкими фазами на основе силикагеля с привитыми группами. Название метода было предложено Говардом и Мартином [116], которым впервые в 1950 г. удалось его успешно реализовать. Суть метода состоит в изменении на противоположную обычной полярности подвижной и неподвижной фаз и, как результат, последовательности выхода компонентов смеси в жидкостной распределительной хроматографии. Хроматографисты под термином "хроматография с обращенными фазами" понимают использование в хроматографическом процессе неподвижных фаз, менее полярных, чем растворитель. Еще более 60 лет назад [117] было показано, что последовательность элюирования смеси жирных кислот меняется на обратную при замене силикагеля (неорганический полярный адсорбент) и толуола (менее полярный растворитель) на, соответственно, уголь (неполярный адсорбент) и воду (полярный растворитель). [c.387]
Практическое применение рассматривае аого процесса связано со многими технологическими трудностями. В качестве дисперсионной среды могут использоваться три типа веществ —вода, полярные растворители (например, спирт и ацетон) и неполярные растворите- [c.170]
Концентрация насыщенного раствора для веществ с ограниченной растворимостью определяется растворимостью вещества при данной температуре. Общие законы растворимости до сих пор не установлены. Если молекулы растворителя полярны, то в нем хорошо растворяются полярные вещества, если молекулы растворителя не полярны, в нем хорошо растворяются неполярные вещества. Например, полярный этиловый спирт хорошо растворим в полярной воде, неполярный бензол плохо растворим в воде. Полярность растворителя характеризуется его диэлектрической проницаемостью. Соль растворима в воде, если притяжение ее ионов к молекулам воды больше энергии притяжения между ионами в кристаллической решетке. Хорошие растворители (вода, спирт, гликоли, серная кислота, фенолы) легко образуют водородные связи с частицами растворяемого вещества. Твердые вещества с кристаллическими решетками типа алмаза, а также сульфиды, иодиды, имеющие атомные решетки с ковалентными связями, не растворимы в воде. Они также не растворимы и в органических растворителях. Это объясняется тем, что энергия связи между атомами, образующими атомную кристаллическую решетку, значительно больше, чем энергия сольватации этих атомов или молекул. [c.68]
Опыт 15. Присоединение брома к этилену в присутствии воды (полярного растворителя) идет по механизму электрофильного присоединения (А )—см. пояснения к опыту 10, а. [c.233]
Лучшая, чем в ацетонитриле, растворимость жира в диметилформамиде оказывает благоприятное действие при реэкстракции гексаном разбавленных водой полярных растворителей. При реэкстракции пестицидов гексаном из разбавленного водой диметилформамида в него переходит только половина жира, тогда как из ацетонитрила извлекается около 86% жира. [c.205]
Причины и ме.ханизм диссоциации электролитов объясняются химической теорией раствора Д. И. Менделе1 ва и природой химической связи. Как известно, электроти-тами являются вещества с ионной или ковалентной сильно полярной связями. Растворители, в которых происхо.хит диссоциация, состоит из полярных молекул. Например, вода — полярный растворитель. Диссоциация электропи-тов с ионной и полярной связями протекает различно. Рассмотрим механизм диссоциации электролитов в водных растворах. [c.180]
Мало изученным, перспективным способом синтеза бензтриазол оп, заме денных в положении 2, япляетея жидкофазное каталитическое гидрирование о-питроазосоединений. В качсстпс катализаторов применяют Р1, N1, Со, Мо и их оксиды. Реакцию проводят при 15—2 )0 С и 70 МПа. С.реда вода, полярные растворители или их смеси с водой в присутствии щелочи [33—35]. [c.85]
Четвертичные пиридиновые соли. Получают взаимодействием высших и легки х фракций алкилпиридинов с хлорпарафинами. Представляют собой подвижные жидкости темнокоричневого цвета со слабым специфическим запахом, хорош растворимые в воде, полярных растворителях. Некоторые физккЬ-химические свойства ингибиторов приведены ниже [208] [c.134]
Типичные системы, взаимодействующие в условиях МФК, представляют собой двухфазные системы жидкость-жидкость с четкой границей раздела фаз [13, 14]. В случае межфазного дегидрохлорирования полимеров ВХ это достигается использованием водных щелочных растворов и не растворяющих воду полярных растворителей, например, о-дихлорбензола [9], нитробензола [15-17]. Именно в таких системах из ПВХ, сополимера винилхлорида с винилацетатом (ВХВА), сополимера винилхлорида с винилацетатом и виниловым спиртом (ВХВАВС) в присутствии четвертичных аммониевых солей (ЧАС) и спиртов, увеличивающих активность ЧАС в реакциях дегидрохлорирования хлоругле-водородов [18, 19], под действием водных растворов щелочей получены поливинилены с высокой степенью кристалличности, не достигаемой никакими другими способами [15-17] (табл. 1). Конверсия полимера и соотношение аморфной и кристаллической фаз зависят от природы всех компонентов системы. Увеличение длины углеводородного радикала в катионной части ЧАС ведет к повышению его липофильности и росту конверсии в процессе дегидрохлорирования. Небольшие ионы типа тетраметил аммониевых практически не активны в случае дегидрохлорирования ПВХ и мало активны в случае сополимеров ВХ. Существенную роль играет и природа аниона ЧАС. При одинаковой катионной части каталитическая активность (А1к)4КНа1 уменьшается от хлорида к иодиду. При этом активность катализатора связана не с липофильностью галогенидов, которая уменьшается в ряду Г > Вг > СГ [20], а определяется, вероятно, размерами ионов. Для галогенидов они составляют 2.20А, 1.81 А и 1.96А, соответственно. Большой размер аниона способствует уменьшению его адсорбции на поверхности раздела фаз. [c.130]
Степень конверсии ПВХ (табл. 4) и скорость реакции практически не зависят от природы растворителя. Исключение составляют растворители, способные реагировать с основанием (КОН) -ДМФА и дихлорэтан. В растворителях, не смешивающихся с водой, структура синтезируемого поливинилена определяется полярностью среды (е). Полностью кристаллический полимер получается только в высокополярном растворителе с е 30. В растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью (е аморфная структура. Уменьшение полярности среды путем разбавления высокополярного растворителя малополярным, например, нитробензола бензолом, приводит к образованию мелкокристаллических образований, количество которых увеличивается с повышением содержания бензола в смешанном растворителе. Несмешива-ющийся с водой полярный растворитель способствует образованию [c.134]
Параметр растворимости Гильдебранта б определяет другую (количественную) шкалу полярности (как показывает табл. 4.2). Диапазон значений 6 колеблется от 6 для фторуглеводородов (неполярные растворители) до 21 для воды (полярный растворитель). [c.105]
Реакции кислот и оснований в растворах - это в принципе ионные реакции. Ионы в растворах появляются в результате диссоциации ионных соединений или ионизации и диссоциации молекул с поляризованными ковалентными связями. Кристаллическая структура ионных соединений (образующих в твердом состоянии ионную кристаллическую решетку) разрушается при воздействии молекул воды — полярного растворителя — с образованием гидратированных ионов (аква-ионов), Ион, который в кристаллической решетке окружен другими ионами, в аква-ионе окружается молекулами растворителя. Такой процесс мы наблюдаем, например, при растворении Na l или NaOH. [c.9]
При растворении электролитов в воде диполи воды (полярного растворителя) за счет ориентационного диполь-дипольного или ион-дипольного взаимодействия притягиваются к полярным молекулам или ионам растворяемого вещества (рис. 3.1). Таким образом, первой стадией диссоциации всегда является гидратация (сольватация). В веществах с полярными молекулами (рис. 3.1, а), лапример в водородхлориде НС1, под действием молекул растворителя происходит сильное смещение связыва- [c.81]
chem21.info
Полярные и неполярные молекулы - Знаешь как
Оглавление 45 46 47 48 49 — — — 270
Полярные и неполярные молекулы. Во всякой молекуле имеются как положительно заряженные частицы — ядра атомов, так и отрицательно заряженные — электроны. Для каждого рода частиц (или, вернее, зарядов) можно найти такую точку, которая будет являться как бы их «электрическим центром тяжести». Эти точки называются полюсами молекулы. Если в молекуле электрические центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадут, то молекула будет неполярной. Таковы, например, молекулы Н2, N2, образованные одинаковыми атомами, у которых общие пары электронов в равной мере принадлежат обоим атомам, а также многие симметрично построенные молекулы с атомной связью, например метан СН4, четыреххлористый углерод ССl4. Но если молекула построена несимметрично, например состоит из двух разнородных атомов, то, как мы уже говорили, общая пара электронов может быть в большей или меньшей степени смещена в сторону одного из атомов. Очевидно, что в этом случае, вследствие неравномерного распределения положительных и отрицательных зарядов внутри молекулы, их электрические центры тяжести не совпадут и получится полярная молекула (рис. 32).
Полярные молекулы являются диполями. Этим термином обозначают вообще всякую электронейтральную систему, т. е. систему, состоящую из положительных и отрицательных зарядов, распределенных таким образом, что их электрические центры тяжести не совпадают.
Расстояние между электрическими центрами тяжести тех и других зарядов (между полюсами диполя) называется длиной диполя. Длина диполя характеризует степень полярности молекулы. Понятно, что для различных полярных молекул длина диполя различна; чем она больше, тем резче выражена полярность молекулы.
Рис. 32. Схемы полярной и не полярной молекул: а — полярная молекула; б—неполярная молекула
На практике степень полярности тех или иных молекул устанавливают путем измерения так называемого дипольного момента молекулы т, который определяется как произведение длины диполя l на заряд его полюса е:
т = l• е
Величины дипольных моментов связаны с некоторыми свой-ствами веществ и могут быть определены экспериментальным путем. Порядок величины т всегда 10-18, так как заряд элек-
трона равен 4,80 • 10-10 электростатических единиц, а длина диполя — величина того же порядка, что и диаметр молекулы, т. е. 10-8см. Ниже приведены дипольные моменты молекул некоторых неорганических веществ.
Дипольные моменты некоторых веществ
т • 1018
Водород . . . ..…….. 0
Вода……. 1,85
Азот . . . ……….. 0
Хлористый водород……. 1,04
Двуокись углерода……. 0
Бромистый водород . …… 0,79
Сероуглерод………… 0
Йодистый водород…….. 0,38
Сероводород……….. 1,1
Окись углерода ……. 0,11
Сернистый газ. . . …… 1,6
Синильная кислота……..2,1
Определение величин дипольных моментов позволяет сделать много интересных выводов относительно строения различных молекул. Рассмотрим некоторые из этих выводов.
Рис. 33. Схемы строения молекул СO2 и CS2
Как и следовало ожидать, дипольные моменты молекул водорода и азота равны нулю; молекулы этих веществ совершенно симметричны и, следовательно, электрические заряды в них распределены равномерно. Отсутствие полярности у двуокиси углерода и у сероуглерода показывает, что их молекулы также построены симметрично. Строение молекул этих веществ схематически изображено на рис. 33.
Несколько неожиданным является наличие довольно большого дипольного момента у воды. Так как формула воды аналогична формулам двуокиси углерода
Рис. 34. Схема строения молекулы воды
и сероуглерода, то следовало ожидать, что её молекулы будут построены так же симметрично, как и молекулы CS2и СО2.
Однако ввиду экспериментально установленной полярности молекул воды это предположение приходится отбросить. В настоящее время молекуле воды приписывают несимметричное строение (рис. 34): два атома водорода соединены с атомом кислорода так, что их связи образуют угол около 105°. Аналогичное расположение атомных ядер имеется и в других молекулах такого же типа (h3S, SO2), обладающих дипольными моментами.
Полярностью молекул воды объясняются многие ее физические свойства.
46 47 48
Вы читаете, статья на тему Полярные и неполярные молекулы
znaesh-kak.com
Вода полярность - Справочник химика 21
Физические свойства. Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость без запаха и вкуса. Она существует в трех агрегатных состояниях твердое — лед, жидкое и газообразное — водяной пар. При О °С твердая и жидкая фазы находятся в состоянии динамического равновесия, поэтому температура плавления льда равна О °С. При 1(Ю °С в равновесии находятся жидкая и газообразная фазы. Температура кипения воды равна 100 °С. При - -4°С она имеет наибольшую плотность, равную 1 г/см . Выше или ниже этой температуры плотность воды меньше 1 г/см . Эта особенность отличает воду от всех других веществ, плотность которых с понижением температуры увеличивается. При переходе воды из жидкого в твердое состояние происходит увеличение объема и уменьшение плотности из 92 объемов жидкой воды образуется 100 объемов льда. Молекула воды полярна и построена по типу треугольника, в вершине которого находится электроотрицательный атом кислорода, а в углах оснований — водород. Валентный угол равен 104,5° (рис. 25). [c.162]
В то же время гетеролитическое расщепление галогенов как неполярных молекулярных веществ в воде (полярном растворителе) или в растворах, содержащих ОН -ионы, также приводит к образованию кислородных кислот галогенов или их анионов. Сначала происходит сольватация растворенных галогенов. В результате взаимодействия с диполями воды неполярная молекулах галогенов подвергается индуцированной поляризации. а затем протекает быстро идущее окислительно-вос-становительное диспропорционирование. При этом рассматриваемый формально катион галогена оказывает поляризующее [c.505]
Молекулы Н О и СО2 каждая содержит по две полярных связи (Н—О—Н и соответственно 0=С=0). Почему молекула СО2 неполярна, а молекула воды полярна [c.56]
Важная, роль в процессе разрушения нефтяной эмульсии принадлежит дгэмульгаторам, в качестве которых используются поверхностно-ак-тивные вещества (ПАВ). ПАВ обладают способностью изменять фазовые взаимодействия на различных поверхностях раздела. Такая активность обусловлена химическим строением ПАВ, одаа часть молекулы которого имеет сродство к углеводородам (гидрофобная), а другая - к воде (гидрофильная). На поверхности раздела нефть - вода полярная часть молекулы ПАВ, обладающая гидрофильными свойствами, погружена в воду, а неполярная гидрофобная - в нефть. В зависимости от величины и расположения этих частей изменяются и свойства ПАВ как деэмульгаторов, [c.128]
Дипольный момент молекул есть векторная сумма диполь-ных моментов связей. Если геометрия молекулы такова, что дипольные моменты связей компенсируют друг друга, то дипольный момент равен нулю и молекула неполярна даже при наличии в ней поляризованных связей (молекула 05). Молекула воды полярна (уголковая форма). [c.106]
Электролитическая- диссоциация воды. Полярные молекулы воды могут диссоциировать, проявляя при этом свою амфотер-ность [c.203]
Известно, что хорошим растворителем многих веществ является вода. Это объясняется тем, что молекулы воды полярны. Такая полярная частица — диполь, электростатически взаимодействуя с полярными частицами твердого тела, способствует отрыву последних от поверхности кристалла. [c.143]
Таким образом, оказалось возможным по данным о чистых компонентах и бинарных смесях получить достаточно точную информацию о свойствах разнообразных многокомпонентных систем, в том числе содержащих воду, полярные органические растворители (кетоны, спирты, нитрилы и т. д.), а также парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды. [c.10]
Сорбционная область в данном случае представляет собой фрагмент поверхностного слоя белка, напоминающий мицеллу ПАВ (где гидрофобные цепи экранированы от воды полярными группами, см. 6 гл. III). [c.145]
Теоретическое пояснение. Для дисперсных тонкоизмельченных систем очень сложно измерить величину краевого угла смачивания, поэтому для характеристики поверхности порошков вычисляют величину — коэффициент гидрофильности, равный отношению теплоты смачивания порошка водой (полярной жидкостью) к теплоте смачивания углеводородом (неполярной жидкостью). Для процесса, изображенного на рис. 19.1, можно записать [c.177]
При растворении полярного яичного альбумина в воде (полярный растворитель) процесс вначале идет только вследствие уменьшения энтальпии. Энтропия в начальной стадии растворения имеет даже отрицательные значения из-за сильной гидратации полимера. (Молекулы воды в гидратной оболочке переходят в более упорядоченное состояние. Кроме того, не исключено уменьшение гибкости молекул полимера при гидратации его молекул.) Но, конечно, для того, чтобы полимер мог растворяться, абсолютное значение ДЯ должно быть больше ГД5. Однако по мере гидратации гидратированные молекулы полимера растворяются в избытке воды со все меньшим выделением тепла. Растворение в этой конечной стадии идет уже главным образом за счет возможности распределения молекул по всему объему системы, т. е. уже за счет энтропийного фактора. [c.442]
Контактная коррозия наблюдается, например, в теплофикационных установках, когда медные нагревательные змеевики соединены с железными кипятильниками или трубами. Интенсивная коррозия железа протекает около мест соединения. Однако соотношение между потенциалами контактирующих металлов зависит не только от природы металлов, но также от природы растворенных в воде веществ, от температуры и от других условий и не всегда соответствует взаимному положению металлов в ряду напряжений. Так, в случае контакта железо—цинк последний интенсивно корродирует при комнатной температуре, но в горячей воде полярность металлов изменяется и растворяться начинает железо. [c.691]
Актуально развитие работ по изучению химии комплексных соединений в неводных средах. Неводные (в основном органические) растворители отличаются от воды полярностью и сольватирующей способностью. Поэтому, применяя их, как установлено в последние годы, можно получить устойчивые комплексы, которые в водных растворах легко разрушаются. [c.242]
Целлюлоза, каждое элементарное звено которой содержит три гидроксильные группы, в воде нерастворима, но обладает большой водопоглощаемостью и гигроскопичностью. Если отвлечься от физической структуры целлюлозных материалов, отличающихся развитой поверхностью, их чувствительность к влаге объясняется притяжением диполей воды полярными гидроксильными группами. При блокировании гидроксилов, т. е. при связывании их другими группами, как и в случае поливинилового спирта, резко снижается гидрофильность материала. Такое связывание широко применяют, получая простые и сложные эфиры целлюлозы [c.72]
Этот процесс можно представить следующим образом. Молекула воды полярна, а кристаллы соли, как известно, состоят из ионов. Молекулы воды будут притягиваться к ионам соли. Если сила этого взаимодействия достаточна, чтобы отделить ион от кристалла, то ион переходит в раствор. Так переходит в раствор ион за ионом. [c.129]
Опыт 1. Растворение в воде полярных и неполярных молекул. [c.100]
При воздействии диполей воды полярная связь в НО [c.104]
При воздействии диполей воды полярная связь в НС1 еще больше поляризуется и в конце концов происходит ионизация и диссоциация молекулы НС1 [c.117]
Поэтому неполярные гидрофобные твердые адсорбенты, такие, как уголь и сажа, должны хорошо адсорбировать растворенные вещества из водных растворов вода (полярный растворитель) плохо смачивает эти адсорбенты. [c.67]
Однако вода оказывает сильное ионизирующее действие на растворенные в ней электролиты. Под действием диполей воды полярные ковалентные связи в молекулах растворенных веществ превращаются в ионные, в результате чего растворы многих веществ в воде проявляют кислотные свойства [c.681]
Проверим математическую модель (5.5) на адекватность применительно к ДНП воды - полярной жидкости, наиболее изученной в химии и теплотехнике, для которой в литературе имеются точные значения констант для фазовых превращений и давлений насыщенных паров с шагом 1 С Тп., = 273,15 К, [c.76]
Третий фактор, который молэмульсий второго рода, стабилизованных мылами с поливалентным катионом, сводится к адсорбции на поверхности капелек воды полярных концов достаточно длинных и гибких углеводородных участков молекул мыла, растворенных во внешней неполярной фазе эмульсии и способных совершать микроброуновское движе- [c.374]
Большая часть полярных атомных групп на поверхности белков и нуклеиновых кислот расположена близко друг к другу, так что молекула воды в гидратной оболочке может связываться с поверхностью двумя водородными связями [138— 140]. Поэтому хорошей моделью для изучения свойств воды полярной поверхности биополимеров могут служить полифунк-циональные низкомолекулярные соединения со сближенными полярными группами, такие, например, как сахара, аминокислоты и др. [c.54]
Пользуясь этим методом, можно определить паро-жидкостноо равновесие смесей различных классов, включая воду, полярнь[с [c.54]
Если взять вещество с дифильными молекулами, например октиловый спирт, то для него работа когезии равна 55 эрг1см , т. е. мало отличается от бензола. Поэтому октиловый спирт, подобно бензолу, не растворяется в воде. Однако октиловый спирт, растекаясь по поверхности воды на границе раздела, ориентируется в сторону воды полярными гидроксильными группами. Поэтому, чтобы отделить молекулы октилового спирта от воды, необходимо затратить значительно большую энергию (92 эрг1см ), чем для отделения бензола. Различие можно объяснить сильным взаимодействием с водой гидроксильных групп спирта, Таким образом, величина когезий и величина адгезии дают возможность определить асимметрию силового поля молекул. Она определяется разностью между энергией адгезии по отношению к воде и энергией когезии данного вещества, определяемой неполярными группами. [c.33]
Таким образом, молекулы типичных ПАВ, сочетая в себе одновременно полярные и неполярные свойства, являются д и ф и л ь и ы м и, т. е. проявляют сродство к воде (гид-рофильность) и к маслам (олеофильность, или липофиль-ность). Другими словами, в молекулах типичных ПАВ сочетаются две противоположные тенденции. Нерастворимый в воде углеводородный радикал стремится выйти в близкую по полярности фазу, выталкивается из воды. Этому способствует интенсивное взаимное притяжение полярных молекул воды друг к другу (силы когезии воды). Эти силы значительно больше, чем силы взаимодействия между углеводородными радикалами и молекулами воды. Полярная же группа определяет обратную тенденцию — растворимость ПАВ в воде. [c.6]
Сложным является влияние полярных органических веществ на солюбилизацию углеводородов. Низкомолекулярные добавки (например, метанол, ацетон, диоксан) снижают солюбилизирующую способность коллоидных ПАВ. Это обусловлено тем, что в смешанном водно-органическом растворителе вследствие понижения диэлектрической проницаемости повышается энергия электростатического отталкивания и уменьшаются равновесный размер и олеофильность мицелл. Напротив, плохо растворимые в воде полярные добавки например, спирты с п>4, фенолы), образующие смешан- [c.84]
Ш. Укажите растворитель, в котором туйан растворяется легче всего. а. Вода - полярный неорганический растворитель б. Спирт - полярный органический растворитель в. Бензин (смесь алканов) [c.59]
Неионогенные ПАВ (НПАВ). Это вещества, молекулы которых не диссоциируют на ионы. Молекулы НПАВ дифильны, поскольку образуются, например, при взаимодействии высщих спиртов, кислот или фенолов с несколькими молекулами оксида этилена. В результате получаются соединения типа Н(ОСН2СН2)тОН. Чем длиннее оксиэтиленовая цепочка, тем более выражены гидрофильные свойства. Растворимость НПАВ зависит от сродства к воде полярных групп оксиэтиленовых или эфирн[51х цепочек — (ОСН2СН2) [c.441]
ККМ коллоидных растворах представляют собой сферические агрегаты, в которых молекулы слиплись своими углеводородными концами и обращены наружу (в воду) полярными группами. При даль-нейщем увеличении концентрации строение мицелл изменяется, они приобретают эллипсоидальную, а затем пластинчатую форму. Образование мицелл термодинамически выгодно, так как при этом происходит снижение свободной энергии системы, связанное с переходом углеводородных групп из полярной среды (воды) во внутреннюю углеводородную (неполярную) часть мицеллы. [c.119]
Причины и ме.ханизм диссоциации электролитов объясняются химической теорией раствора Д. И. Менделе1 ва и природой химической связи. Как известно, электроти-тами являются вещества с ионной или ковалентной сильно полярной связями. Растворители, в которых происхо.хит диссоциация, состоит из полярных молекул. Например, вода — полярный растворитель. Диссоциация электропи-тов с ионной и полярной связями протекает различно. Рассмотрим механизм диссоциации электролитов в водных растворах. [c.180]
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Ее химическая формула Н2О. Молекулярная масса 28,016. По физическим свойствам вода значительно отличается от других веществ. Например, практически все вещества при охлаждений сужаются, а при нагревании расширяются. Вода же расширяется при замораживании и расширяется почти на 10%. Ядра атомов водорода и кислорода расположены в углах равнобедренного треугольника. Центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Молекула воды полярна, наличие двух разноименных полюсов создает силовое поле в ее молекуле. Благодаря взаимодействию этих полей молекулы воды способны агрегироваться и образовывать дигидроли (Н20)г и тригидроли (Н20)з. [c.78]
chem21.info
Воды Северного Ледовитого океана | Umeda.ru
Объем вод Северного Ледовитого океана 18,07 миллионов кубических километров. Основная масса воды поступает из Атлантики, меньшая часть – из Тихого океана и рек.
Атлантические воды приносит главным образом Северо-Атлантическое течение через Фареро-Шетландский пролив – в среднем за год более 125 тысяч кубических километров. С ними в Арктику попадает много тепла и около 4,4 млрд тонн солей. В районе к северу от Шпицбергена другая часть атлантических вод, которая приходит сюда с Западно-Шпицбергеновским течением, погружается под менее плотные арктические воды и продолжает свой путь в Арктический бассейн как глубинное теплое течение (температура выше 0 С).
Благодаря атлантическим водам температура воздуха в окрестностях Северного полюса на 8 – 10 С выше, чем на расположенных в 200 км к югу Новосибирских островах. Воды тихоокеанского происхождения – около 30 тысяч кубических километров в год – поступают в океан через Берингов пролив. Многочисленные реки, впадающие в океан, приносят в него около 5 тысяч кубических километров пресных материковых вод в год, что втрое больше, чем в среднем в Мировом океане. Пресные воды замерзают при температуре 0 С, соленая вода морей – при более низкой температуре. Поэтому реки ускоряют процесс образования льдов.
В целом же, поступление воды в Северный Ледовитый океан из различных источников приводит к неравномерному распределению в его пределах температуры и солености – важнейших характеристик морской воды. С этим связана одна из наиболее ярких особенностей морей Северной Европы: резкие контрасты температуры и солености вод в верхних слоях. Теплые и более соленые атлантические воды сталкиваются с холодными и менее солеными арктическими. В местах их контакта формируются гидрологические фронты – вытянутые зоны на границах водных масс, имеющих разные температуры и солености. С фронтами связаны резкие изменения погоды, частые туманы, большие скопления питательных веществ, а следовательно, планктона, рыбы и морского зверя. Здешние фронты – наиболее протяженные, интенсивные и устойчивые во всем Мировом океане.
Важную роль в жизни вод и берегов Северного Ледовитого океана и их обитателей играют приливы и отливы. Большая высота сизигийного прилива характерна для Норвегии и Гренландии (1 – 2 метра), южной части Баренцева моря (до двух метров) и в особенности для Белого моря, где она достигает максимальной величины в Мезенской губе – десять метров. Далее на восток высота прилива быстро убывает, вдоль большей части Сибирского и Канадского побережий она меньше полуметра, но в море Баффина – уже три – пять метров, в Гудзоновом заливе – от полуметра на восточном до четырех с половиной метров на западном берегу. Наибольшая высота прилива в арктических водах отмечена на южном побережье Баффиновой Земли (11 – 12 м).
Аналогичную приливам и отливам роль играют сгонно-нагонные колебания уровня моря. Они так же приводят к периодическому затапливанию прибрежной полосы и заставляют обитателей этих мест приспосабливаться к постоянной смене условий жизни. Образуют их течения, вызванные ветрами, дующими с океана на материк или, наоборот, с материка в океан. Во многих местах они даже более значительны, чем приливно-отливные (исключение составляют только Белое и Баренцево моря, а также отдельные заливы в пределах Канадского региона). Самые большие сгоны и нагоны, превосходящие по размаху два метра, отмечены на берегах морей Восточно-Сибирского и Лаптевых. В восточной части моря Лаптевых, например в Ванькиной губе, максимальная высота нагона достигает шести метров.
Кроме влияния на живые организмы, вынужденные приспосабливаться к жизни в сменяющих друг друга различных условиях, колебания уровня моря в прибрежной зоне формируют особый тип берегов. Большую часть года арктические моря покрыты льдами, и это приводит к тому, что ветры над водой проходят только небольшие расстояния. Поэтому даже сильные ветры не успевают разогнать поверхностные воды Северного Ледовитого океана до больших скоростей. И штормы возможны только летом, когда количество льдов минимально.
Например, в морях Карском, Лаптевых и некоторых других зимой устанавливается сплошной ледовый покров. Поэтому здесь волны появляются только летом и осенью, обычно имея высоту полтора-два метра.
В Чукотском море в июле – августе волнение слабое из-за малой ширины акватории, свободной ото льда, но осенью, в сентябре, здесь разыгрываются жестокие штормы с высотой волны до семи метров.
В Баренцевом море, которое принадлежит бассейну Северного Ледовитого океана большие акватории воды даже зимой свободны ото льда. И в это время здесь часты и сильны штормы, особенно при устойчивых западных и юго-западных ветрах, скорость которых более 25 м/с, а продолжительность превышает 18 часов в сутки. В открытом море при такой ветровой обстановке возникают волны высотой до 10 – 11 метров. В Норвежско-Гренландском регионе в течение всего года возможны штормовые волнения, связанные зимой с западными и северо-западными, а летом – с северными и северо-восточными ветрами. В южной части Норвежского моря высота волн при этом может достигать 10 – 12 метров. Такое соотношение погоды и ледяного покрова в течение года неблагоприятно для местных жителей. И прибрежные плавания местных рыбаков и охотников на морского зверя, и Северный морской путь, по которому сюда доставляют большую часть необходимых товаров, функционируют только летом – в период наименьшего распространения льдов, но максимально сильных ветров и штормов.
Самое мощное течение Северного Ледовитого океана – Трансарктическое. Оно пересекает океан широкой полосой, в пределах которой расположен Северный полюс, из района шельфа Чукотского и Восточно-Сибирского морей к северному побережью Гренландии, определяя общее направление дрейфа льдов в океане. Скорость Трансарктического течения составляет от двух до десяти сантиметров в секунду. Рождено оно ветрами, возникающими под влиянием Гренландского центра высокого давления (антициклона) и стоком рек Сибири, переполняющих котловину океана. Его продолжением является Восточно-Гренландское течение (20 см/с в проливе Фрама, около 40 см/с к югу от Исландии).
Между Аляской и Трансарктическим течением возникает местный круговорот воды. Расположение его, как и других круговоротов – Восточно-Новоземельского, Ямальского и т.д. определяется очертаниями берегов и распределением глубин Северного Ледовитого океана.
umeda.ru
