Структурамолекули води і її іонів
Вода -найбільш поширене хімічна сполука. Різноманітність властивостей, якіможе проявляти вода, приховані в розходженнях структури молекули води. Отримана намиінформація дозволяє приступити до розкриття і аналізу структурних особливостей молекуливоди.
Зв'язки міжатомами в молекулі формують поверхневі електрони, які ми називаємо ще йвалентними. Валентні електрони атомів, що утворюють молекулу, можуть вступати у зв'язокодин з одним або з протонами ядер, якщо осередок ядра, де розташований протон,виявляється вільною. Це властиво атому водню.
Частина моделімолекули води зображуються так, що кут між атомами водню становить 105. Якщо вважати,що він відповідає реальності, то з урахуванням моделі ядра атома кисню,модель молекули води буде такою, як показано на рис. 1. Ця модель даєпідставу вважати, що електростатичні сили відштовхування, що діють між першим(E1, P1) і другим (e2, P2) атомами водню,формують кут 105. Він утворюється, мабуть, укластерів молекул води, коли вона замерзає і перетворюється на лід.
Рис. 1. Структурамолекули води з кутом 105между атомами водню
На рис. 2 показанаструктура молекули води, наступна зі структур ядер атомів кисню іводню. Два електрона 1 і 2 атома кисню розташовані на осі атома, а шістьінших - по колу, перпендикулярному осі.
Можнаприпустити, що сумарна електростатичне поле шести електронів,розташованих по колу (назвемо їх кільцевими електронами), видаляє перший ідругий осьові електрони на більшу відстань від ядра атома, ніж то відстаньвід ядра атома, на якому розплоджені кільцеві електрони.
Томуосьові електрони атома кисню є його головними валентними електронами. Самедо цих електронам і приєднуються електрони атомів водню і утворюється молекулаводи (рис. 2).
Рис. 2. Схема першої (зарядженої)моделі молекули води:
a) просторова схема;
b) лінійна схема 1,2,3,4,5,6,7,8 - номери електроніватома кисню;
- ядра атомів водню(Протони);
і - номериелектронів атомів водню
Символами та позначеніелектрони атомів водню і символами і - протони атомів водню. Номериелектронам ми присвоюємо відповідно до послідовності збільшення їхпотенціалів іонізації. Першим номером ми позначили електрон атома кисню,що має найменший потенціал іонізації. Номером 2 ми позначили другуелектрон атома кисню, що має потенціал іонізації.
Звернемоувагу на те, що осьові протони ядра атома кисню відокремлені один від одногокільцевими і осьовими нейтронами.
Тому привидаленні з атома кисню одного осьового електрона звільнилися силовілінії магнітного поля осьового протона перерозподіляються в ланцюжку протон -нейтрон-нейтрон - протон так, що напруженість магнітного поля вільногоосьового протона ослабне, а напруженість магнітного поля другого осьовогопротона, взаємодіючого з другим електроном, посилиться, і енергія його іонізаціїзбільшиться до.
Описанеявище притаманне, мабуть, всім ядрам. Цей процес названий процесом насичення.Інакше порушується рівність між електростатичними силами, сближающимиелектрони з протонами, і магнітними силами, що обмежують це зближення ввипадках, коли частина електронів покидає атом.
Структураатома водню показує, що якщо цей атом з'єднається з першим осьовимелектроном атома кисню своїм єдиним електроном, то протон виявиться наповерхні молекули і утворює зону з позитивним зарядом, який будегенеруватися протоном атома водню.
Аналогічнузону сформує і протон другого атома водню, який з'єднується з другим осьовимелектроном атома кисню (рис. 2). Негативно заряджену зону сформують електрониатома кисню, розташовані по кільцю навколо осі атома кисню.
Оскільки приохолодженні електрони випромінюють фотони і наближаються до ядра атома, то шістькільцевих електронів атома кисню в молекулі води (рис. 2), наближаючись доядру атома, своїм статичним полем видаляють осьові електрони від ядра. У цьомувипадку відстань між атомами водню, розташованими на осі молекули води,збільшується.
За рахунок цьогозбільшується довжина зв'язку з сусідніми молекулами води при її замерзанні. Зурахуванням цього ми віддаємо перевагу моделі молекули води, показаної на рис. 2,і надалі будемо використовувати тільки цю модель.
Аналіззміни властивостей води з використанням моделі, показаної на рис. 1, залишаємоіншим дослідникам.
Звернемоувагу на те, що кластери води формуються, насамперед, протон -протонними зв'язками, коли дві її молекули з'єднуються соосно.
Якщо врахувати,що розмір протона на три порядки менше розміру електрона, то протон -протонна зв'язок легше руйнується при механічному впливі на такийкластер. Другий варіант утворення кластера - з'єднання осьового протона зкільцевим електроном. Це - протон - електронний зв'язок. Її міцність тежменше міцності електрон - електронного зв'язку, яку мають молекули азоту і кисню.Ці факти і проясняють плинність води.
Молекули водиформують кластери різних форм. При певних умовах і певноютемпературі (в зимових хмарах) шість молекул води приєднуються своїмипротонами атомів водню до кільцевих електронам іншої молекули води або атомакисню. В результаті утворюється шести променева структура, яка зі збільшеннямрозміру і ускладненням формує ажурну шести променеву структуру - сніжинку.
Цей природнийпроцес реалізується при строго певних енергіях зв'язку валентних електронів,які залежать від енергій поглинаються і випромінюваних фотонів.
Відоміекспериментальні факти, коли вода, облучаемая мелодією спокійній класичніймузики, формує симетричні шести променеві структури. Такі ж структуриформуються при опроміненні води спокійним молитовним голосом, при якому тіломолиться випромінює такі фотони, які необхідні для формування зв'язків симетричнихструктур. Не випадково тому, що така вода, як це вже доведено, маєлікувальними властивостями.
Експериментальновстановлено, що при опроміненні води джазовою музикою у ній формуються потворніструктури. Це обумовлено тим, що така музика ініціює навколишні предметивипромінювати фотони з хаотично мінливими енергіями. Поглинаючи такі фотони,валентні електрони формують безсімметрічние кластери. Звичайно, це вагомедоказ шкідливого впливу джазової музики на здоров'я людини, адже великачастину маси його тіла - вода.
Нова теорія ставитьперед нами таке питання: скільки ж електронів в молекулі води? Чи завждиперший і другий електрони атома кисню залишаються в своїх осередках при наближеннідо них електронів атомів водню? У нас немає поки однозначної відповіді на це питання,і ми схильні вважати, що реалізуються всі можливі варіанти. В одних випадкахперший і другий (осьові) електрони атома кисню відсутні в молекулі водиі їх місця займають електрони атомів водню. Але не виключено і присутністьцих електронів в молекулі води, так як валентні електрони атомів, що вступаютьв зв'язок, можуть з'єднуватися не тільки з протонами сусіднього атома, але і з йоговалентними електронами. З урахуванням цього структура молекули води може відрізнятисякількістю електронів в ній, і виникає необхідність дати назви цим структурам.
Структурумолекули води з повним набором електронів назвемо першою моделлю (рис. 2).Існують можливості формування молекули води не з десятьма, а з вісьмомаелектронами (рис. 3). Таку модель назвемо другий.
Рис. 3. Схема друга(Розрядженою) моделі молекули води
Головнівідмінності між першою (рис. 2) і другий (рис. 3) моделями молекули водиполягають у тому, що в осередках першого і другого (осьових) електронів атомакисню першої моделі молекули води знаходяться по два спарених електрона, ау другій моделі молекули води в цих осередках розташовуються по одному електронуі тому у нас є підстави назвати їх не спарені електрони (рис. 3).
Колиспарені електрони розташовані тільки на одному кін...
