Koncept molekuly (a její odvozené představy o molekulární struktuře hmoty, struktuře samotné molekuly) nám umožňuje porozumět vlastnostem látek, které vytvářejí svět. Moderní, stejně jako rané, fyzikální a chemické studie jsou založeny na velkolepém objevu o atomově-molekulární struktuře hmoty. Molekula je jediný „detail“ všech látek, jejichž existenci navrhl Democritus. Proto je to jeho struktura a vztah k jiným molekulám (vytvářejícím specifickou strukturu a složení), která určuje / vysvětluje všechny rozdíly mezi látkami, jejich typem a vlastnostmi.
Samotná molekula, která není nejmenší složkou látky (což je atom), má určitou strukturu, vlastnosti. Struktura molekuly je určena počtem specifických atomů v ní obsažených a povahou vazby (kovalentní) mezi nimi. Toto složení se nezmění, i když je látka převedena do jiného stavu (například se to stane s vodou - o tom se bude diskutovat později).
Molekulární struktura látky je fixována vzorcem, který poskytuje informace o atomech a jejich množství. Kromě toho molekuly, které tvoří látku / tělo, nejsou statické: samy o sobě jsou mobilní - atomy rotují, vzájemně se ovlivňují (přitahují / odpuzují).Charakteristika vody, její stav
Složení látky jako je voda (stejně jako její chemický vzorec) je každému známé. Každá z jejích molekul se skládá ze tří atomů: atomu kyslíku, označeného písmenem "O", a atomů vodíku - latinsky "H", v množství 2. Tvar molekuly vody není symetrický (podobný rovnoramennému trojúhelníku).
Molekula vody
Voda jako látka, která tvoří její molekuly, reaguje na vnější „prostředí“, environmentální indikátory - teplotu, tlak. Podle toho je voda schopna změnit stav, z toho tři:
- Nejběžnějším přírodním stavem vody je kapalina. Molekulární struktura (dihydrol) zvláštního řádu, ve které jednotlivé molekuly vyplňují (vodíkovými vazbami) dutiny.
- Stav páry, ve kterém je molekulární struktura (hydrolýza) představována jednotlivými molekulami, mezi nimiž se netvoří vodíkové vazby.
- Pevný stav (led samotný) má molekulární strukturu (trihydrol) se silnými a stabilními vodíkovými vazbami.
Kromě těchto rozdílů se přirozeně liší i metody „přechodu“ látky z jednoho stavu (kapaliny) do jiného. Tyto přechody transformují látku a vyvolávají přenos energie (uvolňování / absorpce). Mezi nimi existují přímé procesy - přeměna kapalné vody na páru (odpařování), na led (zmrazení) a reverzní procesy - na kapalinu z páry (kondenzace), z ledu (tání). Stavy vody - páry a ledu - lze také přeměnit na sebe: sublimace - led na páru, sublimace - reverzní proces.
Specifičnost ledu jako stavu vody
Je všeobecně známo, že led mrzne (transformuje se z vody), když překračuje teplotu ve směru snižování hranice o nula stupňů. I když v tomto všeho pochopitelném jevu existují určité nuance. Například stav ledu je dvojznačný, jeho typy a modifikace jsou odlišné. Liší se především podmínkami, za kterých vznikají - teplotou, tlakem. Takových úprav je již patnáct.
Led ve svých různých formách má odlišnou molekulární strukturu (molekuly jsou nerozeznatelné od molekul vody). Přírodní a přírodní led, ve vědecké terminologii označované jako led Ih - látka s krystalickou strukturou. To znamená, že každá molekula se čtyřmi „sousedy“, které ji obklopují (stejná vzdálenost mezi všemi), vytváří geometrický tvar čtyřstěnu. Ostatní fáze ledu mají složitější strukturu, například vysoce uspořádaná struktura trigonálního, krychlového nebo monoklinického ledu.
Hlavní rozdíly mezi ledem a vodou na molekulární úrovni
První a nesouvisející přímo s molekulární strukturou vody a ledu, rozdíl mezi nimi je indikátorem hustoty látky. Krystalická struktura inherentní tvorbě ledu přispívá k současnému snížení hustoty (z ukazatele téměř 1000 kg / m3 na 916,7 kg / m3). A to stimuluje 10% nárůst objemu..
Hlavní rozdíl v molekulární struktuře těchto agregovaných stavů vody (kapalné a pevné) v množství, typ a síla vodíkových vazeb mezi molekulami. V ledu (v pevném stavu) kombinují pět molekul a vodíkové vazby jsou silnější.
Látka vody v různých stavech (agregát) se vyznačuje nejen uspořádáním molekul (molekulární struktura), ale také jejich pohybem, silou vztahu / přitažlivosti mezi nimi. Molekuly vody v tekutém stavu jsou spíše slabě přitahovány a zajišťují tekutost vody. V pevném ledu je přitažlivost molekul nejintenzivnější, proto je jejich motorická aktivita nízká (zajišťuje stálost tvaru ledu).
