м= 587078 ед. СГСЭ. о86А Н д76а Рис. 1.1. Схема тетраэдрического ха- \0———Н—0 рактера водородной связи в воде. Н/ ` Рис. 1.2. Межъядерные расстояния и — 45 ккал/моль угол связи в молекуле воды. положительных электрических зарядов молекулы воды. Электроны, располагающиеся на двух других орбиталях (неподеленные пары), опре- деляют два полюса отрицательных зарядов той же молекулы. Существование неподеленных электронных пар определяет возмож- ность образования двух водородных связей. Еще две связи возникают за счет двух водородных атомов. Благодаря этому каждая молекула воды в состоянии образовать четыре водородные связи (рис. 1.1). Установлены следующие расстояния между отдельными атомами в молекулах воды, соединенных водородной связью: О—Н для молекулы воды в газовой фазе 0,9568 А и несколько увеличивается во льду, достигая 0,99 Ё; в то же вре- © мя расстояние О .. . Н равно 1,76 А, т. е. водородная связь оказывается более чем на 70% длиннее химической [Хорн, 19721. Угол связи, обраво- ванный двумя атомами водорода (Н—О—Н) и равный 104,5° (рис. 1.2), близок углу тетраэдра. Поэтому молекулу воды можно уподобить тетраэд- ру, два угла которого заряжены положительно, а два отрицательно. Вследствие этого молекула воды оказывается электрическим диполем с дипольным моментом, равным 1,84-10—*8 ед СГСЭ, и диэлектрической по- стоянной, равной 87,74 при 0°С. Благодаря — наличию в воде водородных связей в \ ‚ 0. расположении ее молекул 7°\т\$‚н/о`т\з,н//\ отмечается высокая степень Н оер „Конаб-н н упорядоченности, что сбли- \о’/н/ ЕНЕ НОбе оана ао жает ее с твердым телом. |\//Н//О`Н"`О—Ё Вследствие таких связей вее й нн ' Т структуре возникают много- | ! З__ ы о.н численные пустоты, делаю- Нр оЗЕ щие ее — очень — рыхлой /о\:\о/н н—-о н-Ро О\\Н_о‚‹ (рис. 1.3). Этим и объясня- Н НУ н/ | ется несоразмерно высокая ое н—0 |`0— М температура плавления во- :—о/ й | ды, так как для разрыва *|‘ | | Я водородных связей необхо- оан і\ 0 [ 0 й ае соет О 2е дима значительно ббльшая Н/ ;НН о-н \\”`о//нн/\ энергия, чем в случае дей- \О//н/0\|\гіі /н//0""\|04 ствия лишь одних ван-дер- ! /” ое З 1 ваальсовых сил, — которые ОЕа \'оі связывают молекулы в га- ! | зах. Следов личи' . аНОа .1‚1 ЯТОП ЕЫ На ® Рис. 1.3. Схема тетраэдрически координирован- малий -в физических ной решетки воды, напоминающей решетку три- свойствах воды объясняется димита.