Вода - великая сила!

Строение воды

января 5, 2009 - Posted in ВОДА И ЕЁ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Вода — уникальное вещество и все её аномальные свойства: высокая температура кипения, значительная растворяющая и диссоциирующая способность, малая теплопроводность, высокая теплота испарения и другие обусловлены строением её молекулы и пространственной структурой. У отдельно взятой молекулы воды вкушать качество, которое проявляется только в присутствии других молекул: способность образовывать водородные мостики между атомами кислорода двух оказавшихся рядом молекул, так, сколько атом водорода располагается на отрезке, соединяющем атомы кислорода. Свойство образовывать такие мостики обусловлено наличием особого межмолекулярного взаимодействия, в котором существенную роль играет атом водорода. Это взаимодействие называется водородной связью. Каждая из присоединённых к данной молекул воды сама способна к присоединению дальнейших молекул. Этот спор можно называть «полимеризацией». Если только одна из двух возможных связей участвует в присоединении следующей молекулы, а другая остаётся вакантной, то «полимеризация» приведёт к образованию либо зигзагообразной цепи, либо замкнутого кольца. Наименьшее кольцо, по-видимому, может быть из четырёх молекул, но величина угла 90° делает водородные связи крайне напряжёнными. Практически ненапряжёнными должны быть пятизвенные кольца (угол 108° ), а шестизвенные (угол 120° ), также как и семизвенные — напряжённые. Рассмотрение реальных структур гидратов показывает, сколько, действительно, наиболее устойчиво шестизвенное кольцо, находимое в структурах льдов. Плоские кольца являются привилегией клатратных гидратов, причём во всех известных структурах чаще всего встречаются плоские пятизвенные кольца из молекул воды. Они, как правило, чередуются во всех структурах клатратных гидратов с шестизвенными кольцами, очень иногда с четырёхзвенными, а в одном случае — с плоским семизвенным. В целом структура воды представляется как смесь всевозможных гидратных структур, которые могут в ней образоваться. В прикладном аспекте это, например, имеет важное значение чтобы понимания действия лекарственных веществ. Как было показано Л. Полингом структурированная клатратная форма воды в межсинаптических образованиях мозга обеспечивает, с одной стороны, передачу импульсов с нейрона на нейрон, а, с другой стороны при попадании в эти участки наркозного вещества такая передача нарушается, то есть наблюдается явление наркоза. Гидратация некоторых структур мозга является одной из основ реализации действия наркотических анальгетиков (морфина).
Биологическое важность воды

1 Comment »

Физико Химические свойства воды

января 4, 2009 - Posted in Интересные статьи о воде

• Вода — это прозрачная жид- кость без запаха, вкуса, а в малом объеме и без цвета, Молекулярная масса воды — 18,0160, химическая формула — Н2О. Максимальная плотность дистиллированной воды — 1 г/см куб. при температуре 3,982 гр. С и нормальном давлении 1 атм.
• Вода — единственное известное нам вещество, которое встречается в естественных условиях для поверхности Земли в твердом, жидком и газообразном состоянии.
• Вода — уникальный растворитель. Она растворяет больше солей и прочих веществ, чем любая другая жидкость.
• Воду очень трудно окислить, сжечь или разложить на составные части. Вода — химически стойкое вещество.
• Вода окисляет почти однако металлы и разрушает даже самые твердые горные породы.
• Вода имеет редкую способность при замерзании расширяться, вследствие чего лед плавает на воде, остающейся в жидкой фазе. Только немногие вещества (висмут, галлий, германий и др.) имеют такую же аномалию, при которой твердая фаза легче жидкой.
• Вода в форме сферических капель имеет наименьшую вид при заданном объеме. Поверхностное натяжение (на границе с воздухом при 20 гр. С равно 72,75 дин/см) является необходимым условием капиллярных процессов, столь важных для жизнедеятельности растений и животных.
• Пресная вода замерзает не при температуре наибольшей плотности (4 гр. С), а при 0 гр.С.
• Вода обладает способностью брать большое количество теплоты и сравнительно мало при этом нагреваться. У воды очень высокая скрытая теплота плавления льда (79 кал/г) и испарения (539 кал/г при 100 гр. С), т. е. она поглощает значительное величина дополнительной теплоты при неизменности температуры в процессе замерзания и при кипении.
• Дистиллированная вода очень плохо проводит электрический ток, но даже весьма малые добавки солей превращают ее в хороший вожак.
• Удельная теплоемкость воды выше, чем у большинства веществ (кроме водорода и аммиака): при 100 гр. С=0,487 кал/г- град, а при 15 гр. С=1,000 кал/г град. Плавление льда сопровождается увеличением его удельной теплоемкости почти вдвое. С повышением температуры теплоемкость воды уменьшается и токмо после 40 гр. С начинает увеличиваться.
• Температура замерзания воды понижается при увеличении давления примерно на 1 гр. С на каждые 130 атм. и достигает минимума (-22 гр. С) присутствие давлении 2200 атм. При дальнейшем увеличении давления температура замерзания увеличивается и может стать выше 0 гр. (при очень большом давлении).
• Температура кипения воды равна 100 гр. С при нормальном давлении 1 атм., но, учитывая, который водород кипит при — 253 гр. С, а кислород — при −180 гр. С, вода должна кипеть в пределах от 100 до 150 гр. С.
• Диэлектрическая проницаемость воды (Е в единицах СГСЭ) 81,0 при 20 гр. С (это объясняет наличие у воды особых свойств, в частности способности растворять некоторый вещества). У большинства других тел она находится в пределах 2 — 3, за исключением ряда кислот (муравьиная — 58, ацетон — 21) и цианистого водорода, у которого диэлектрическая проницаемость 107.
• Коэффициент преломления света в воде при 20 гр. С = 1,3330, в то время как по волновой теории света (n=VЕ) он должен являться равен 9.
• Вода способна к полимеризации — соединению большого числа молекул обычной воды. Такая поливода имеет ряд совершенно новых физических свойств, в частности, она кипит при температуре в 4−5 раз более высокой, чем обычная.
• Скорость звука в пресной воде около 1450 м/с, в морской присутствие 25 С — 1496 м/с.
• Вязкость при 20 гр. С=1,005 сантипуаза (спз). При О гр. С вязкость чистой воды 1,789 спз, а при 100 гр. С — только 0,282, т. е. в 6 раз меньше. Вязкость водяного пара около 15 гр. С всего 0,006 спз, т.е. значительно меньше, чем у воды при той же температуре.
• рН дистиллированной воды при 20 гр. С равен 7. При нагревании рН уменьшается и при 100 гр. С, примем, рН равен 6.
• При давлении 1 атм. и температуре 100 гр. С из 1 л воды образуется 1600 л пара. У воды есть и ряд других свойств, которые уже известны и которые еще предстоит узнать.

No Comments »