Koncepcia molekuly (a jej odvodené predstavy o molekulárnej štruktúre hmoty, štruktúre samotnej molekuly) nám umožňuje porozumieť vlastnostiam látok, ktoré tvoria svet. Moderné, ako aj včasné, fyzikálne a chemické štúdie sú založené a založené na veľkolepom objave o atómovo-molekulárnej štruktúre hmoty. Molekula je jediný „detail“ všetkých látok, ktorých existenciu navrhol Democritus. Preto je to práve jeho štruktúra a vzťah k iným molekulám (tvoriacim špecifickú štruktúru a zloženie), ktoré určujú / vysvetľujú všetky rozdiely medzi látkami, ich typom a vlastnosťami..
Samotná molekula, ktorá nie je najmenšou zložkou látky (ktorá je atómom), má určitú štruktúru, vlastnosti. Štruktúra molekuly je určená počtom špecifických atómov v nej obsiahnutých a povahou väzby (kovalentnej) medzi nimi. Toto zloženie zostáva nezmenené, aj keď je látka prevedená do iného stavu (napríklad sa to stane s vodou - o tom sa bude hovoriť neskôr)..
Molekulárna štruktúra látky je stanovená vzorcom, ktorý poskytuje informácie o atómoch a ich množstve. Okrem toho molekuly, ktoré tvoria látku / telo, nie sú statické: samotné sú pohyblivé - atómy rotujú, vzájomne interagujú (priťahujú / odpudzujú).Charakteristika vody, jej stav
Zloženie látky, ako je voda (ako aj jej chemický vzorec), je každému známe. Každá z jej molekúl sa skladá z troch atómov: atómu kyslíka označeného písmenom "O" a atómov vodíka - latinčiny "H" v množstve 2. Tvar molekuly vody nie je symetrický (podobný rovnoramennému trojuholníku).
Molekula vody
Voda ako látka, ktorá tvorí jej molekuly, reaguje na vonkajšie „prostredie“, environmentálne ukazovatele - teplotu, tlak. V závislosti od toho môže voda zmeniť stav, z toho sú tri:
- Najbežnejším prírodným stavom vody je tekutina. Molekulárna štruktúra (dihydrol) zvláštneho poriadku, v ktorej jednotlivé molekuly vyplňujú (vodíkovými väzbami) dutiny.
- Stav pary, v ktorej je molekulárna štruktúra (hydrolýza) reprezentovaná jednotlivými molekulami, medzi ktorými sa netvoria vodíkové väzby.
- Pevný stav (samotný ľad) má molekulárnu štruktúru (trihydrol) so silnými a stabilnými vodíkovými väzbami.
Okrem týchto rozdielov sa samozrejme líšia aj metódy „prechodu“ látky z jedného stavu (tekutého) do druhého. Tieto prechody transformujú látku a vyvolávajú prenos energie (uvoľňovanie / absorpcia). Medzi nimi existujú priame procesy - premena kvapalnej vody na paru (odparovanie), na ľad (zmrazenie) a reverzné procesy - na kvapalinu z pary (kondenzácia), z ľadu (topenie). Tiež stavy vody - pary a ľadu - sa môžu navzájom transformovať: sublimácia - ľad na paru, sublimácia - opačný proces.
Špecifickosť ľadu ako stavu vody
Je všeobecne známe, že ľad mrzne (transformuje sa z vody), keď prekročí teplotu v smere znižovania hranice o nulové stupne. Aj keď v tomto úplne pochopiteľnom fenoméne existujú určité nuansy. Napríklad stav ľadu je nejednoznačný, jeho typy a modifikácie sú rôzne. Líšia sa predovšetkým podmienkami, za ktorých vznikajú - teplotou, tlakom. Existuje už pätnásť takýchto úprav.
Ľad v rôznych formách má odlišnú molekulárnu štruktúru (molekuly sa nedajú odlíšiť od molekúl vody). Prírodný a prírodný ľad, vo vedeckej terminológii označovaný ako ľad Ih - látka s kryštalickou štruktúrou. To znamená, že každá molekula so štyrmi „susedmi“, ktoré ju obklopujú (rovnaká vzdialenosť medzi všetkými), vytvára geometrický tvar štvorstena. Ostatné fázy ľadu majú zložitejšiu štruktúru, napríklad vysoko usporiadaná štruktúra trigonálneho, kubického alebo monoklinického ľadu.
Hlavné rozdiely medzi ľadom a vodou na molekulárnej úrovni
Prvý a nesúvisiaci priamo s molekulárnou štruktúrou vody a ľadu, rozdiel medzi nimi je indikátorom hustoty látky. Kryštalická štruktúra tvoriaca ľad, ktorá sa tvorí, prispieva k súčasnému zníženiu hustoty (z ukazovateľa takmer 1 000 kg / m3 na 916,7 kg / m3). A to stimuluje 10% nárast objemu..
Hlavný rozdiel v molekulárnej štruktúre týchto agregovaných stavov vody (kvapalnej a tuhej) v množstvo, typ a sila vodíkových väzieb medzi molekulami. V ľade (v pevnom stave) kombinujú päť molekúl a vodíkové väzby sú silnejšie.
Látka vody v rôznych stavoch (agregát) sa vyznačuje nielen usporiadaním molekúl (molekulárna štruktúra), ale aj ich pohybom, silou vzťahu / príťažlivosti medzi nimi. Molekuly vody v tekutom stave sú dosť slabo priťahované, čo zaisťuje tekutosť vody. V pevnom ľade je príťažlivosť molekúl najintenzívnejšia, preto je ich motorická aktivita nízka (zaisťuje stálosť tvaru ľadu).
