толщи. Лед тоже прозрачен, ибо коэффициент поглощения им
света в видимой части спектра практически равен нулю, однако
это не относится к ультрафиолетовой и инфракрасной областям.
На сколах крупных глыб глетчерного и речного льда он, как и
вода, имеет голубые и зеленоватые оттенки.
Свойства воды наложили отпечаток на избранную нами систе-
му физических констант и единиц измерения: температура замер-
зания воды — плавления льда принята за ( °С, а температура ки-
пения воды за 100 °С (то и другое при атмосферном давлении око-
ло 1013 мбар = 101,3 кПа = 760,6 мм рт. ст.). Единица объема в
метрической системе выбрана из условия, что 1 м3 воды при тем-
пературе 3,98 °С имеет массу 1 000 кг.
Для того чтобы разобраться в подлинных причинах уникально-
сти воды как химического вещества, играющего на нашей плане-
те столь важную роль, нам придется заглянуть в молекулярный
мир.
Сначала несколько слов о водороде. У него нет аналогов: ядро
водорода — элементарная частица. У любого другого элемента
всегда имеется электронная оболочка, несущая отрицательный
заряд и экранирующая ядро. Ион же водорода — это «голый»
протон, и он может притягиваться к электронным оболочкам
других атомов, испытывая при этом не особо сильное отталки-
вание от ядра. Теперь рассмотрим кислород. Когда атом водорода
одной молекулы воды приближается к атому кислорода другой
ее молекулы, то между протоном и электронной оболочкой кис-
лорода начинает действовать сила дополнительного притяжения,
и образуется особая, так называемая водородная связь. Такие связи
раз в двадцать слабее обычных внутримолекулярных, но роль их
огромна. О вкладе кислорода в уникальные свойства воды оста-
новимся чуть ниже при обсуждении его особых отношений с
водородом.
Молекула НО — простейшее устойчивое соединение водорода
с кислородом. Структура ее такова: три ядра (два водородных и
одно кислородное) образуют равнобедренный треугольник — два
протона в его основании и атом кислорода в вершине. Из имею-
щихся в молекуле пяти пар электронов одна сосредоточена вбли-
зи атома кислорода (внутренние электроны), еще по одной нахо-
дятся во взаимодействии одновременно с одним из двух протонов
и ядром атома кислорода, и наконец, две последние тяготеют к
удаленным от протонов вершинам тетраэдра (треугольной пира-
миды). Таким образом, в молекуле воды имеется четыре полюса
зарядов, расположенных в вершинах тетраэдра: два отрицатель-
ных (из-за близости скопления «обобществленных» пар электро-
нов) и два положительных (из-за дефицита электронов вблизи
«оголенных» протонов). Молекула воды по своим размерам равно-
велика шару диаметром 3 . 10- м (0,3 нанометра). При фазовых
7