Структура воды и силы межмолекулярного взаимодействия

Строение молекулы водыРассмотрим строение молекулы воды.

Атом кислорода, имеющий электронную конфигурацию ls22s22p4, в L-оболочке содержит шесть электронов, из которых два являются спаренными 2з-элект-ронами с антипараллельными спинами (первая неподеленная пара электронов), два других спаренными 2р-электронами (вторая неподеленная пара) и два последних являются неспаренными 2р-электронами. Эти два свободных электрона занимают отдельные орбиты Рх и Ру. При приближении атомов водорода к атому кислорода химическая связь осуществляется перекрыванием двух ф5-орбит атомов водорода с $рх и фрорбитами кислорода. При этом, атомы водорода локализованы вдоль осей X и у. Угол между двумя О-Н-связями в молекуле воды составляет 105° 31 и обусловлен взаимным отталкиванием атомов водорода и эффектом sp-гибридизации указанных орбит кислорода с участием 2s и 2р-орбит двух неподеленных пар.

Строение молекулы воды допускает многообразие структурных форм ее в зависимости от свойств взаимодействующих с ней частиц: вода может быть в виде молекул Н20, жестко локализованных в кристаллической решетке, в виде локализованных молекул воды с вращательными степенями свободы или, наконец, в виде адсорбированных молекул, имеющих кроме вращательных и поступательные степени свободы. Многообразие форм воды в веществе связано с тем, что различие в энергиях взаимодействия молекул воды с разными ионами часто больше энергии, необходимой для перевода молекул воды в гидроксильную группу. Различие в характере и энергии взаимодействия молекул воды с различными веществами проявляется во всех агрегатных состояниях.

Свойства воды связаны с особенностями ее строения.

Структура жидкой воды изучалась многими исследователями.