Какво се състои от водата: от която молекули и атоми

Водата - основният компонент на целия живот на Земята. Това е и местообитание на организми и основен елемент в структурата им и, следователно, източникът на живот. Използва се във всички отрасли. Ето защо, си представете живота с липсата на вода е много трудно.

Какво е включено във водата

Всеки напълно съзнава факта, че водата се състои от водород и кислород. Това наистина е така. Но в допълнение към тези два елемента, водата в състава й все още има огромен списък от химически компоненти.

От какво се състои водата?

Необходимо е да се трансформира чрез преминаване през хидрологичен цикъл: изпаряване, кондензация и утаяване под формата на утаяване. По време на тези явления водата влиза в контакт с различни съединения от органичен характер, с метали, газове, в резултат на което течността се допълва от различни елементи.

Елементите, които съставят вода, са разделени на 6 категории:

1. Йони. Те включват: катиони Na, K, Mg, Ca, аниони: Cl, HCO₃ и SO_4. Тези компоненти са във водата в най-голямата, в сравнение с другите, количество. В течността те идват от почвени слоеве, естествени минерали, скали и също като елементи на разпадането на промишлени продукти.
2. Разтворени газове: кислород, азот, сероводород, въглероден диоксид и др. Количеството на всеки газ във водата зависи пряко от неговата температура.
3. Хранителни вещества. Основните от тях са фосфор и азот, които влизат в течността от валежите, отпадни води и селскостопански води.
4. Микроелементи. Те наброяват около 30 вида. Техните индекси във водния състав са много малки и варират от 0,1 до 1 микрограм на 1 литър. Те включват: бром, селен, мед, цинк и др.
5. Органични вещества, разтворени във вода и съдържащи азот вещества. Това са алкохоли, въглехидрати, алдехиди, феноли, пептиди и т.н.
6. Токсини. Това са предимно тежки метали и рафинирани продукти.

Молекулярна вода

И така, от какви молекули се състои водата?

Формулата на водата е тривиална - H₂А. Тя показва, че водната молекула се състои от водородни и кислородни атоми. Между тях е установена стабилна връзка.

Масата на молекулата е 18.016 g / mol, където водородът е 11.19% и кислородът е 88.81%.

Водната молекула е полярна, тъй като тя няма специфичен център, около който са съсредоточени положителни и отрицателни заряди, но има два противоположно заредени полюса.

Водата се състои от атоми, ъгълът между които варира в зависимост от агрегатното състояние на течността. Така че, когато е в състояние на газ, ъгълът между водород и кислород е 104^за, в твърдо състояние - 109^за. Тези параметри, както и разстоянието между атомите също се влияят от наличните компоненти.

Структурата на молекулата

Преди това се разглеждало от кои атоми се състои водата. Това е водород и кислород. Кислородът играе водеща роля. Около този елемент са поставени отрицателно заредени електрони, а позитивно заредените протони са концентрирани близо до водородни атоми. Такова съотношение на полюсите на молекулата влияе върху природата на молекулната връзка - тя е полярна.

Тъй като два водородни атома са със същия заряд, съответно, те са отделени една от друга. Това влияе върху получения ъгъл между атомите на кислорода и водорода, това е 104.5^за. Поради хетерогенността на полюсите, водната молекула се нарича дипол. Този имот причинява необичайни характеристиките на молекулата.

Как изглежда молекулата на водата в космоса? За да се определи формата на молекулата, свържете центровете на атомите с прави линии, в резултат на което се появява триизмерна фигура - тетраедър. Това е структурата на водата.

Формата на молекулата на водата може да варира в зависимост от нейното агрегатно състояние. Газовото състояние се характеризира с ъгъла между кислород и водороден атом в 104,27^за, за твърдо състояние - 109.5^за, за течност - 105,03^за.

Молекулите, които съставляват вода, заемат определен обем в пространството, докато черупките им са покрити с електронен облак под формата на воал. Типът молекула на водата, разглеждан в равнината, се сравнява с X-образната хромозома, която служи за предаване на генетична информация и следователно води до нов живот. От тази форма се извършва аналогия на хромозомата и водата като източници на живот.

В пространството, молекулата прилича на триизмерен триъгълник - тетраедър. Тази форма е много стабилна и се променя само поради влиянието на външните физически фактори върху водата.

От какво се състои водата? От онези атоми, които са подложени на влияние на ван дер Ваалс, формирането на водородни връзки. Във връзка с това се формират случайни сътрудници и клъстери между кислорода и водорода на съседните молекули. Първите са неподредените структури, а вторите са поръчани сътрудници.

В познатото водно състояние броят на асоциираните е 60%, клъстерите - 40%.

Между съседни водни молекули, образуването на водородни мостове, които допринасят за образуването на различни структури - клъстери.

Клъстерите са способни да взаимодействат помежду си чрез водородни връзки и това води до появата на структури от нов ред - хексахедрони.

Електронна структура на водната молекула

От атомите се състои водата и всеки атом има своя собствена електронна структура. Така че графичната формула на електронните нива изглежда така: ₈Около 1s²2s²2P⁴, ₁H 1s¹.

Когато възниква образуването на водна молекула, се появява припокриване на електронни облаци: два недвоени електрони от кислород се припокриват с един недвоен електронен водород. В резултат на припокриването ъгъл между атомите в 104^за.

Агрегатно състояние на водата

Както вече беше споменато, водните молекули са диполи и този факт засяга необичайните свойствата на материята. Едно от тези свойства е, че водата може да присъства в природата в три агрегатни състояния: течност, твърда маса и пара.

Преходът от едно състояние към друго се дължи на следните процеси:

1. Варене - от течността до парата.
2. Кондензация - преходът на парите им в течност (утаяване).
3. Кристализацията - когато течността се превърне в лед.
4. Топенето е процес на топене на лед и получаване на течност.
5. Сублимацията е трансформацията на лед в състояние на пара.
6. Десубламинацията е обратната реакция на сублимацията, т.е. преходът на пара в лед.

Структурата на неговата молекулярна решетка зависи от състоянието на водата.

заключение

По този начин може да се каже, че водата е сложно вещество с проста структура, която може да варира в зависимост от състоянието му. И стана ясно за нас от какво се състоят молекулите вода.