Ką sudaro vanduo: iš kurių molekulės ir atomai

Vanduo - pagrindinis viso gyvenimo Žemėje komponentas. Tai taip pat yra organizmų buveinė ir pagrindinis jų struktūros elementas, taigi ir gyvenimo šaltinis. Jis naudojamas visose pramonės šakose. Todėl įsivaizduokite, kad gyvenimas be vandens yra labai sunkus.

Kas įtraukta į vandenį

Visi gerai žino, kad vanduo yraiš vandenilio ir deguonies. Tai tikrai yra. Tačiau be šių dviejų elementų, jo sudėtyje esantis vanduo vis dar turi didžiulį cheminių komponentų sąrašą.

Ką sudaro vanduo?

Būdinga yra transformuoti, išlaikytiŠis hidrologinis ciklas: išgaravimas, kondensavimas ir krituliai kritulių pavidalu. Per šių reiškinių vandens žinoma ateina į kontaktą su junginių organinės kilmės, metalų, dujų, pagal kurią skystis būtų pakeistas įvairių elementų daugybės.

Elementai, sudaryti vandenį, suskirstyti į 6 kategorijas:

1. Jonai Tai apima: katijonus Na, K, Mg, Ca, anijonus: Cl, HCO₃ ir taip_4. Šie komponentai yra didžiausiame vandenyje, lyginant sukita, kiekis. Skysčiuose jie yra iš dirvožemio sluoksnių, natūralių mineralų, akmenų, taip pat kaip ir pramoninių produktų skilimo elementai.
2. Ištirpintos dujos: deguonis, azotas, vandenilio sulfidas, anglies dioksidas ir kt. Kiekvienos dujos kiekis vandenyje priklauso nuo jo temperatūros.
3. Maistingosios medžiagos. Pagrindiniai iš jų yra fosforas ir azotas, kurie patenka į skystį iš kritulių, nuotekų ir žemės ūkio vandens.
4. Mikroelementai. Joje yra apie 30 rūšių. Jų indeksai vandens sudėtyje yra labai nedideli ir svyruoja nuo 0,1 iki 1 mikrogramo vienam litrui. Tai apima: bromą, seleną, varį, cinką ir tt
5. Organinės medžiagos, ištirpintos vandenyje ir azoto turinčios medžiagos. Tai yra alkoholiai, angliavandeniai, aldehidai, fenoliai, peptidai ir pan.
6. Toksinai. Tai daugiausia sunkieji metalai ir rafinuoti produktai.

Vandens molekulė

Taigi, iš kokių molekulių vanduo susideda iš?

Vandens formulė yra nereikšminga - H₂A. Ji parodo, kad vandens molekulę sudaro vandenilio ir deguonies atomai. Tarp jų yra stabilių santykių.

Molekulės masė yra 18,016 g / mol, kur vandenilis sudaro 11,19%, o deguonis - 88,81%.

Vandens molekulė yra poliarinė, nes joje nėra konkretaus centro, aplink kurio koncentruojamos teigiamos ir neigiamos apkrovos, tačiau turi du priešingus įkaitusius polius.

Vanduo susideda iš atomų, kurių kampas skiriasi priklausomai nuo agregavimo būdo skystyje. Taigi, kai dujų būklė, kampas tarp vandenilio ir deguonies yra 104^o, kietajame būste - 109^o. Šie parametrai, taip pat atstumas tarp atomų taip pat priklauso nuo esamų komponentų.

Molekulės struktūra

Anksčiau buvo laikoma, iš kurios atomųvanduo. Tai yra vandenilis ir deguonis. Deguonis vaidina pagrindinį vaidmenį. Šio elemento aplinkoje yra neigiamai įkrauti elektronai, o teigiamai įkrauti protonai yra koncentruoti šalia vandenilio atomų. Toks molekulės polių santykis įtakoja molekulinės jungties prigimtį - jis yra poliarinis.

Kadangi du vandenilio atomai yra vienodo įkrova, atitinkamai jie yra atskirti vienas nuo kito. Tai daro įtaką gautam kampui tarp deguonies ir vandenilio atomų, yra 104,5^o. Dėl polių heterogeniškumo vandens molekulė vadinama dipole. Šis turtas lemia neįprastas molekulės savybes.

Kaip atrodo vandens molekulė kosminėje erdvėje? Norėdami nustatyti molekulės formą, prijunkite atomų centrus tiesėmis, kurių metu atsiras trimatė figūra - tetraedras. Tai yra vandens struktūra.

Vandens molekulės forma gali skirtis priklausomai nuo agregavimo būsenos. Dujinė būsena pasižymi kampu tarp deguonies ir vandenilio atomų 104.27^o, kietojo kūno - 109,5^o, skystis - 105,03^o.

Tos molekulės, kurių vanduo sudaro, užimatam tikras tūris erdvėje, o jų korpusai yra padengiami elektroniniu debesiu, kaip plika. Plokštėje aptinkama vandens molekulė lyginama su X formos chromosoma, kuri padeda perduoti genetinę informaciją ir todėl sukuria naują gyvenimą. Iš šios formos atliekama chromosomos analogija ir vanduo kaip gyvenimo šaltinis.

Vietoje molekulė atrodo kaip trimatis trikampis, tetraedras. Ši forma yra labai stabili ir pasikeičia tik dėl išorinių fizinių veiksnių įtakos vandeniui.

Ką sudaro vanduo? Iš tų atomų, kurie priklauso nuo Van der Waalso jėgų įtakos, susidaro vandenilio jungtys. Šiuo atžvilgiu gretimų molekulių deguonis ir vandenilis formuojasi atsitiktiniai draugai ir grupelės. Pirmosios yra nepakartojamos struktūros, antrasis yra užsakytas asocijuotas.

Žinomoje vandens būsenoje asocijuotų įmonių skaičius yra 60%, klasterių - 40%.

Tarp gretimų vandens molekulių susidaro vandenilio tilteliai, kurie prisideda prie įvairių struktūrų - grupių formavimosi.

Grupės gali sąveikauti tarpusavyje per vandenilio ryšius, o tai lemia naujos tvarkos struktūrų atsiradimą - heksagedrus.

Elektroninė vandens molekulės struktūra

Atomai yra tai, ką sudaro vanduo, ir kiekvienas atomas turi savo elektroninę struktūrą. Taigi, elektroninė lygių grafinė formulė yra tokia: ₈Apie 1s²2s²2p⁴, ₁H 1s¹.

Kai yra molekulės formavimo procesasvanduo įvyksta elektronų debesų sutapimas: du nesuporuoti deguonies elektronai sutaps su vienu nesudėtingu vandenilio elektronu. Dėl sutampa, kampas tarp atomų 104^o.

Agregatinė vandens būklė

Kaip jau minėta, vandens molekulės yra dipoliai, iršis faktas įtakoja neįprastas medžiagos savybes. Vienas iš tokių savybių yra tai, kad vanduo gamtoje gali būti trijų agregatų būsenose: skysčio, kieto ir garų.

Perėjimas iš vienos valstybės į kitą priklauso nuo šių procesų:

1. Virinimas - nuo skysčio iki garo.
2. Kondensacija - jų garų perėjimas į skystį (krituliai).
3. Kristalizacija - kai skystis virsta ledu.
4. Lydymas - tai ledo tirpimas ir skystis.
5. Sublimacija yra ledo pavertimas garų būkle.
6. Desublimacija yra atvirkštinė sublimacijos reakcija, tai yra, garo perėjimas į ledą.

Jos molekulinės grotelės struktūra priklauso nuo vandens būklės.

Išvada

Taigi galima sakyti, kad vanduo yra sudėtinga medžiaga su paprasta struktūra, kuri gali skirtis priklausomai nuo jos būklės. Ir mums tapo aišku, iš kokių molekulių yra vandens.