Na co składa się woda: z której cząsteczki i atomy

Woda - główny składnik całego życia na Ziemi. Jest także siedliskiem organizmów i głównym elementem ich struktury, a co za tym idzie źródłem życia. Jest stosowany we wszystkich gałęziach przemysłu. Dlatego wyobraź sobie życie z brakiem wody jest bardzo trudne.

Co zawiera woda

Wszyscy doskonale zdają sobie sprawę z faktu, że woda składa sięz wodoru i tlenu. Tak właśnie jest. Ale oprócz tych dwóch pierwiastków, woda w jej składzie wciąż ma ogromną listę składników chemicznych.

Z czego składa się woda?

Nieodłączne jest przekształcanie, przemijanieTen cykl hydrologiczny: odparowanie, kondensacja i opady w postaci opadów atmosferycznych. W trakcie tych zjawisk woda styka się z różnymi związkami o charakterze organicznym, z metalami, gazami, w wyniku czego ciecz jest uzupełniana przez różne pierwiastki.

Elementy tworzące wodę dzielą się na 6 kategorii:

1. Jony. Należą do nich: kationy Na, K, Mg, Ca, aniony: Cl, HCO₃ i SO_4. Te składniki są w wodzie w największym, w porównaniu zinne, ilość. W płynie pochodzą one z warstw gleby, naturalnych minerałów, skał, a także jako elementy rozkładu produktów przemysłowych.
2. Rozpuszczone gazy: tlen, azot, siarkowodór, dwutlenek węgla i inne. Ilość każdego gazu w wodzie zależy bezpośrednio od jego temperatury.
3. Składniki odżywcze. Najważniejsze z nich to fosfor i azot, które przedostają się do cieczy z opadów, ścieków i wody rolniczej.
4. Mikroelementy. Liczą około 30 gatunków. Ich wskaźniki w składzie wody są bardzo małe i mieszczą się w zakresie od 0,1 do 1 mikrograma na 1 litr. Należą do nich: brom, selen, miedź, cynk itd.
5. Substancje organiczne rozpuszczone w wodzie i substancje zawierające azot. Są to alkohole, węglowodany, aldehydy, fenole, peptydy i tak dalej.
6. Toksyny. Są to głównie metale ciężkie i produkty rafinowane.

Cząsteczka wody

Więc z jakich cząsteczek składa się woda?

Formuła wody jest banalna - H₂A. A ona pokazuje, że cząsteczka wody składa się z atomów wodoru i tlenu. Ustanowiono między nimi stabilną więź.

Masa cząsteczki wynosi 18,016 g / mol, gdzie wodór stanowi 11,19%, a tlenu 88,81%.

Cząsteczka wody jest polarna, ponieważ nie ma określonego centrum, wokół którego gromadzą się ładunki dodatnie i ujemne, ale ma dwa przeciwnie naładowane bieguny.

Woda składa się z atomów, których kąt zmienia się w zależności od stanu skupienia cieczy. Tak więc, gdy znajduje się w stanie gazu, kąt między wodorem i tlenem wynosi 104^o, w stanie stałym - 109^o. Na te parametry, jak również odległość między atomami wpływają również obecne składniki.

Struktura cząsteczki

Wcześniej rozważano, z których atomówwoda. To jest wodór i tlen. Tlen odgrywa wiodącą rolę. Wokół tego elementu znajdują się ujemnie naładowane elektrony, a dodatnio naładowane protony są skoncentrowane w pobliżu atomów wodoru. Taki stosunek biegunów cząsteczki wpływa na naturę wiązania molekularnego - jest polarny.

Ponieważ dwa atomy wodoru są tego samego ładunku, odpowiednio, są one oddzielone od siebie. Wpływa to na wynikowy kąt między atomami tlenu i wodoru, wynosi 104,5^o. Ze względu na niejednorodność biegunów, cząsteczka wody nazywana jest dipolem. Ta właściwość określa niezwykłe właściwości cząsteczki.

Jak wygląda cząsteczka wody w kosmosie? Aby określić kształt cząsteczki, połącz centra atomów z liniami prostymi, w wyniku czego pojawia się trójwymiarowa postać - czworościan. To jest struktura wody.

Kształt cząsteczki wody może się różnić w zależności od jej stanu skupienia. Stan gazowy charakteryzuje się kątem między atomami tlenu i wodoru w 104,27^o, dla stanu stałego - 109,5^o, dla cieczy - 105,03^o.

Te cząsteczki, z których składa się woda, zajmująpewną objętość w przestrzeni, podczas gdy ich skorupy pokryte są elektroniczną chmurą w postaci zasłony. Typ cząsteczki wody rozpatrywanej w płaszczyźnie jest porównywany z chromosomem w kształcie litery X, który służy do przekazywania informacji genetycznej, a zatem daje początek nowemu życiu. Z tej formy prowadzi się analogię do chromosomu i wody jako źródeł życia.

W przestrzeni cząsteczka wygląda jak trójwymiarowy trójkąt, czworościan. Ta forma jest bardzo stabilna i zmienia się tylko ze względu na wpływ zewnętrznych czynników fizycznych na wodę.

Z czego składa się woda? Spośród tych atomów, które podlegają wpływowi sił van der Waalsa, powstają wiązania wodorowe. W związku z tym powstają przypadkowe związki i skupienia między tlenem i wodorem sąsiednich cząsteczek. Pierwszymi są nieuporządkowane struktury, a drugie są uporządkowanymi współpracownikami.

W znanym stanie wody liczba współpracowników wynosi 60%, klastry - 40%.

Między sąsiednimi cząsteczkami wody tworzy się mosty wodorowe, które przyczyniają się do powstawania różnych struktur - skupisk.

Klastery są w stanie oddziaływać ze sobą poprzez wiązania wodorowe, a to prowadzi do pojawienia się struktur nowego porządku - sześcioboków.

Elektroniczna struktura cząsteczki wody

Atomy są tym, z czego składa się woda, a każdy atom ma swoją elektroniczną strukturę. Tak więc formuła graficzna poziomów elektronicznych wygląda następująco: ₈Około 1 sekundy²2s²2p⁴, ₁H 1s¹.

Kiedy jest proces tworzenia cząsteczkiwoda pokrywa się z chmurami elektronowymi: dwa niesparowane elektrony tlenowe nakładają się na jeden niesparowany elektron wodoru. W wyniku nakładania się kąt pomiędzy atomami wynosi 104^o.

Zagregowany stan wody

Jak już wspomniano, cząsteczki wody to dipole iten fakt wpływa na niezwykłe właściwości substancji. Jedną z takich właściwości jest to, że woda może występować w przyrodzie w trzech stanach skupienia: ciecz, ciało stałe i para.

Przejście z jednego stanu do drugiego wynika z następujących procesów:

1. Wrzenie - od cieczy do pary.
2. Kondensacja - przejście ich pary w ciecz (opady atmosferyczne).
3. Krystalizacja - gdy ciecz zamienia się w lód.
4. Topienie to proces topienia lodu i uzyskiwania cieczy.
5. Sublimacja to przekształcenie lodu w stan pary.
6. Desublimacja jest odwrotną reakcją sublimacji, to znaczy przejściem pary wodnej w lód.

Struktura sieci molekularnej zależy od stanu wody.

Wniosek

Można więc powiedzieć, że woda jest złożoną substancją o prostej strukturze, która może różnić się w zależności od jej stanu. I stało się dla nas jasne, z czego składa się woda cząsteczkowa.