Ассоциация молекул воды

Наличие неподеленных пар электронов у кислорода и смещение обобществленных электронных пар от атомов водорода к атому кислорода обусловливает образование водородных связей между кислородом и водородом. Водородные связи обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые ее аномальные свойства, в частности, высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4°С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами, что приводит к возникновению тетраэдрической кристаллической структуры. Расположение молекул в таком кристалле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. [c.83]

Огромную роль в межмолекулярных взаимодействиях играет водородная связь, поскольку ею в значительной мере определяется возможность образования комплексов, мицелл и ассоциаций молекул в объеме масла и на поверхности металлов. Межмолекулярная водородная связь зависит от электростатических и донорно-акцепторных взаимодействий между молекулами—донором (АН) и акцептором (В) водорода. Энергия водородной связи по величине (8—60 кДж/моль) уступает энергии химических связей, но именно она в межмолекулярных связях во многом определяет ассоциацию молекул воды, спир- [c.203]

Молекулярная масса парообразной воды равна 18 и отвечает ее простейшей формуле. Однако молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях, оказывается более высокой. Это свидетельствует о том, что в жидкой воде происходит ассоциация молекул, т. е. соединение их в более сложные агрегаты. Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды (см. рис. 4.48). Как уже говорилось, ассоциация молекул воды вызвана образо-ванием между ними водородных связей. [c.212]

Уменьшение степени ассоциации молекул воды увеличивает их подвижность и, следовательно, скорость подвода в зону реакции. [c.86]

Основное значение для ассоциации молекул воды имеет образование так называемых водородных связей. Последние возникают за счет стяжения водорода одной молекулы воды с кислородом другой по приводимой схеме [c.136]

Из всех ассоциированных жидкостей наибольший интерес представляет вода как среда, имеющая непосредственное отношение к тем предбиологическим процессам, которые завершились появлением живых систем. Аномалии воды — высокая скрытая теплота ее фазовых переходов (плавления и испарения), большое значение диэлектрической постоянной, теплоемкости, экстремальный ход изменения плотности и теплоемкости с температурой, относительно высокие температуры плавления и кипения, значительное поверхностное натяжение и др. побудили к тщательному изучению этой удивительной жидкости и, хотя специальные методы исследования и в настоящее время открывают ее новые особенности, можно считать доказанным, что ассоциация молекул воды обусловлена главным образом водородными связями. [c.243]

Ассоциация молекул воды Ассоциация молекул спирта [c.107]

Свойство ассоциировать вообще присуще молекулам-диполям (рис. 79). Но ассоциация молекул воды происходит главным образом за счет водородных связей (см. гл. HI, 4, 10). [c.279]

Способность атома водорода образовывать две химические связи была впервые обнаружена Ильинским и Бекетовым в 80-х годах XIX в. Позднее это свойство водорода рассматривалось Вернером и рядом других исследователей. Понятие о водородной связи утвердилось в науке лишь после работы Латимера и Родебуша (1920). Они воспользовались этим представлением, чтобы объяснить ассоциацию молекул воды [15]. [c.56]

Водородная связь. Однако основной причиной ассоциации молекул воды, как это твердо установлено, является образование водородных связей. [c.208]

Наконец, в 1920 г. два молодых сотрудника Дж. Н. Льюиса Латимер и Родебуш распознали причину ассоциации молекул воды и ее особых физических и химических свойств [1201]. Они имели смелость предположить существование Н-связи, несмотря на то что это предположение противоречило хорошо установленному правилу октетов. Ясность и точность сформулированной ими концепции наряду с важностью проблемы строения воды обусловили большое значение работы Латимера и Родебуша. [c.13]

Спирты имеют достаточно высокие температуры кипения. Это связано с ассоциацией их молекул, которая происходит так же, как и ассоциация молекул воды (см. 6.3), за счет образования водородных связей между молекулами ROH (R — углеводородный радикал) [c.366]

В данном случае граф С задается гомеоморфным решетке льда /, а величина р в качестве функции температуры связана с вероятностью ассоциации молекул воды с помощью водородных связей. Физические соображения, связывающие объем с образованием связей и циклов, приводят к функции объема У(р), имеющей качественно правильную форму. Дополнительные предположения, сопоставляющие вероятности перколяции по связям некоторых подграфов./ /(р) с фазовыми переходами в воде при О и 100 °С, приводят к хорошему численному соответствию У р) с экспериментальными данными. Что касается последних, то надо отметить, что их отсутствие или же значительные расхождения в имеющихся в литературе физических и математических численных результатах являются серьезным препятствием во всех исследованиях воды. [c.499]

Именно то, что в водно-спиртовых растворах одновременно происходят разные процессы, такие, как диссоциация воды, диссоциация снирта, ассоциация молекул воды и спирта и др., дает возможность допустить, что на одних свойствах сказываются в большей мере одни явления, а на других свойствах — другие. [c.38]

Водородные связи возникают в результате взаимодействия атома водорода, ковалентно связанного с электроотрицательным атомом, и другого, также электроотрицательного атома, обладающего неподеленной парой электронов. Такое взаимодействие, например, является причиной ассоциации молекул воды. Водородные [c.221]

Измерения молекулярной массы жидкой воды показали, что онг выше молекулярной массы воды в парообразном состоянии это свидетельствует об ассоциации молекул объединения их в сложные агрегаты. Вследствие тетраэдрической направленности электронного облака каждая молекула воды может образовать четыре водородные связи, которые обусловливают ассоциацию молекул воды и способствуют возникновению ее упорядоченной внутренней структуры. [c.13]

Более сложными оказываются спектры различных ассоциаций молекул воды. Тем не менее даже в этом случае с помощью модельных расчетов можно установить некоторые соотношения. Положим по-прежнему связи аксиальными, Ку = К . Располагать молекулы воды одну относительно другой будем аналогично их ориентации во льду. Как показывают результаты расчетов, проведенных при оптимальных значениях геометрических [c.90]

Характер ассоциации молекул воды с катионами и с ионами кис.лорода каркаса зависит от того, насколько открытой является структура цеолита. В цеолите NaX, представляющем наиболее [c.434]

Особое значение для ассоциации молекул воды имеют водородные связи, образующиеся между водородом одной молекулы и кислородом другой [c.14]

Покажите строение молекулы воды объясните возможность ассоциации молекул воды, [c.219]

Из опытов, проведенных на пленках с известным содержанием воды, было определено значение коэффициента С С = 0,008 (при [НаО]/[ПЭТ 1 = 10" ) и С = 0,004 (при [Н20]/[ПЭТ = 4-10- ). На рис. 7-10 показана логарифмическая зависимость между величинами Кто/Кто и отношением [НгО]/[ПЭТ]. Линия с углом наклона 45° соответствует линейной зависимости между этими величинами, при этом принято, что множитель С не зависит от концентрации. При высоких концентрациях воды коэффициент С уменьшается, что обусловлено ассоциацией молекул воды, которая, однако, при низком содержании воды в пленке незначительна. [c.438]

В действительности диполь-дипольные взаимодействия, так же как и водородные связи, несомненно играют важную роль в ассоциации молекул воды. [c.213]

Аномалии, обусловленные ассоциацией молекул воды, проявляются в ряде ее свойств. Так, для воды характерна наименьшая летучесть (несмотря на то, что у соединений водорода с элементами подгруппы кислорода она возрастает при переходе от тяжелых элементов к легким), максимальная плотность при температуре 3,98° С, аномально высокие теплота плавления и удельная теплоемкость, а также температуры плавления и кипения по сравнению с аналогичными водородными соединениями элементов подгруппы кислорода. [c.16]

Влияние условий процесса в основном хорошо согласуется с поженными выше его химическими особенностямя. Повышение давления водорода, облегчая стабилизацию радикалов (реакция Щ должно тормозить реакции конденсации типа J0, 11. Поэтому ц Ги-меняются повышенные давления, но так, чтобы пе уменьшить селективность Повышение температуры увеличивает выход продуктов деметилирования как в каталитических, так и в термических процессах. Однако одновременно растет выход продуктов конденсации и усиливаются отложения кокса на катализаторе. Поэтому для каждого катализатора подбирается оптимальная температура, составляющая для хромового и молибденового катализаторов на активированном угле 535—550 °С, для окисного алюмокоТбальтмояиб-денового катализатора — 580—600 °С, для хромового катализатора без носителя — 600—650 °С. Во многих процессах в сырье вводят водяной пар, что уменьшает образование продуктов конденсации и кокса. Такое действие пара объясняют ассоциацией молекул воды с радикалами, что снижает реакционную способность радикалов, но не в такой мере, чтобы препятствовать реакции 2. [c.333]

Хотя водородные связи слабее ковалентных и ионных, они значительно прочнее вандерваальсовых связей и обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые аномальные свойства воды, в частности высокие температуры плавления и парообразования, [c.342]

Хотя водородные связи слабее ковалентных и ионных, они значительно прочнее вандерваальсовых связей и обусловливают ассоциацию молекул воды в жидком состоянии и некоторые аномальные свойства воды, в частности высокие температуры плавления и парообразования, высокую диэлектрическую проницаемость, максимальную плотность при 4 °С, а также особую структуру льда. В кристаллах льда молекула воды образует четыре водородные связи с соседними молекулами воды (за счет двух неподеленных электронных пар у кислорода и двух протонов), что обусловливает возникновение тетраэдрической кристаллической структуры льда. Расположение молекул в таком крис-. талле отличается от плотной упаковки молекул, в решетке много свободных мест, поэтому лед имеет относительно невысокую плотность. При высоких давлениях (выше 200 МПа) обеспечивается более плотная укладка молекул воды и возникает еще несколько кристаллических модификаций льда. При плавлении происходит частичное разрушение структуры льда и сближение молекул, поэтому плотность воды возрастает. В то же время повышение температуры усиливает движение молекул, которое снижает плотность вещества. При температуре выше 4 °С последний эффект начинает превалировать и плотность воды понижается. [c.372]

Известно, что активность многих ферментов зависит от pH среды и достигает максимума при его определенном значении. Считается, что ферменты адсорбируют субстраты на особой части молекулы, называемой активный центр . Изменение pH приводит к перераспределению зарядов па молекуле, что в свою очередь меняет ее гидратацию либо за счет изменения числа групп, связанных водородными связями, либо из-за разной степени ассоциации молекул воды вокруг белковой молекулы, осуществляемой в результате биполярного взаимодействия с заряженными участками. Кроме того, сами рецепторные группы активного центра фермента, присоединяющие субстрат, в зависимости от pH могут находиться в протонированном или депротопироваином состоянии. Все перечисленные эффекты могут снижать легкость адсорбции ферментом своего особого субстрата, тем самым уменьшая его каталитическую активность. [c.300]

Как отмечалось в 37, благодаря полярности молекул воды электролиты в ией диссоциируют на ионы. Этим же отчасти объясняется ассоциация молекул воды, т. е. образование сдвоенных или строенных молекул путем притяжения разноид1енньши полюсами (рис. 16). Полагают, что в жидкой воде наряду с обычными молекулами НгО содержатся ассоциированные при 0°С — (Н20)з, при 4°С — (НзО) . Это приводит к изменению плотности воды при указанных температурах. [c.208]

Учитывая слабость химических сил в водно-спиртовых растворах, А. Г. Дорошевский считает возможным, что в последних в большей степени проявляются явления молекулярного порядка. Поэтому он не относит продукты ассоциации молекул воды и спирта к действительным химическим соединениям. Допустимые ассоциативные системы, как он считает, настолько слабы, что их состав легко изме- [c.37]

Учитывая эти зависимости и полагая полуширину полос невозмущенной молекулы воды равной 25 (такая полуширина была зарегистрирована у молекул воды, находящихся в наиболее инертной среде [1416]), можно оценить характер спектра воды в растворах, представляя его как аддитивную сумму полос поглощения, найденных методом теоретического моделирования, для ассоциаций молекул воды с одной и двумя молекулами растворителя. Результаты таких оценок для случая, когда число таких ассоциаций одинаковое, а уменьшение силовой постоянной ОН-связи, сопровождающее образование водородного мостика, происходит на 0,0 1,8 3,6 5,4 и 15,0%, что соответствует энергиям взаимодействия 0,0 0,6 1,2 1,8 и 5,0 ккал1связь [126], представлены на рис. б. [c.26]

Действительно, приближенная оценка энергии Н-связи воды, проведенная по ИК-спектрам хлореллы, является в какой-то степени доказательством возможности подобного взаимодействия воды в случае in vivo. Однако в силу того, что хлорелла представляет собой слишком многообразный и сложный объект исследования и поэтому обладает спектром более богатым, не представляется возможным делать какие-либо конкретные выводы по механизму и возможным типам ассоциации молекул воды в ней. Очевидно, в хлорелле вода может образовывать и симметричные (А...Н—О—Н...А) и асимметричные (А... Н—О—Н...В) ассоциаты, а может быть, и комплексы типа А...Н—О—Н. Следует только отметить, что если бы [c.149]

Понятие о водородной связи ввел в 1919 г. Хаггинс [41]. Первая важная работа по изучению водородных связей (в применении к ассоциации молекул воды) была опубликована 1920 г. Латимером и Роудбушем [191]. Все три упомянутых исследователя тогда работали в лаборатории Дж. Н. Льюиса (Калифорнийский университет, Беркли, США). [c.36]

Рассмотрим ассоциации молекулы воды с такими ионами и молекулами, которые или не содержат в себе ОН-групп вовсе, или если содержат, то их ОН-группы водородных связей с молекулой воды не образуют (см. рис. 10). Тогда спектр межмолекулярных колебаний такого комплекса будет состоять не более чем из трех полос либрационных и трех полос трансляционных колебаний. Если молекула воды ассоциирует с двумя или одним таким ионом, а образуемые ими водородные связи строго аксиальны, то число полос, как нетрудно видеть, будет еще меньше 3vi, + 2vy или 2v/ + Vt соответственно. Спектр такого комплекса достаточно прост, и поэтому все его полосы могут быть обнаружены путем изотопозамещения или дегидратации и однозначно интерпретированы. [c.87]

Сделанное заключение о форме димера согласуется и с квантовомеханическим расчетом в МЛКАО-приближении [208], по которому открытый димер оказывается более устойчивым, чем циклический. Таким образом, как при низких, так и при высоких температурах ассоциация молекул воды начинается с образования открытых димеров. О том, что происходит при дальнейшем увеличении плотности паров, как меняются размер и структура комплексов, пока сказать ничего нельзя. [c.125]

Предполагают, что катализаторы влияют только на скорость реакции. Однако в некоторых случаях при обратимой гомогенной реакции (реакция этерификации) равновесные концентрации компонентов, вероятно, изменяются с изменением концентрации катализатора. Так, Тримбль и Pичapд oн установили, что кажущаяся константа равновесия реакции между этиловым спиртом и уксусной кислотой при 30 °С возрастает в 4 раза при увеличении концентрации хлорной кислоты от нуля до 25 мол. %, но объяснить это явление они не смогли. Джонс и Лапорт , ранее отметившие каталитическое влияние соляной кислоты на эту реакцию, предположили, что оно может быть вызвано гидратацией соляной кислоты, в результате которой изменяется активная концентрация или степень ассоциации молекул воды. Безусловно, аналогичное объяснение может быть справедливо и для кажущегося сдвига равновесия, замеченного в присутствии хлорной кислоты. [c.159]

Такие ряды, называемые лиотропными рядами Гофмейстера, важны для рассмотрения свойств гидратированных эмульсоидов. Вообще ионы высокой степени гидратации оказывают высаливающее действие на эмульсоиды растворимость соли имеет второстепенное значение. Так, в вышеприведенном примере, хотя хлористый магний более растворим, чем сернокислый, но ионы последнего более гидратированы. Поэтому сульфат в большей степени дегидратирует агар вязкость понижается быстрее, и золь флоку-лирует при HHSiiHx концентрациях сернокислого магния. Хлористый магний не дегидратирует золь в такой степени, и золь остается устойчивым до четырехмолярной концентрации. Действие ионов зависит, однако, не только от их гидратации, но, вероятно, также и от того, как они влияют на известную ассоциацию молекул воды друг с другом. Ионы, повидимому, смещают равновесие в сторону образования простых молекул HjO. [c.186]

Хотя исследованию воды посвящено множество работ, вопрос об ассоциации молекул воды между собой и с молекулами других веществ выяснен не полностью [78]. Жидкость представляют в виде подвижной несовершенной каркасной структуры с молекулами воды на месте дефектов [59] при этом структура каркаса удерживается водородными связями. Действительно, в некотором смысле каждый отдельный малый объем жидкой воды можно представить в виде макромолекулы или структуры состава (Н20) . По предположению Полинга структура жидкой воды подобна структуре газовых гидратов, построенных из кластеров упорядоченной воды [120, 121]. Наличие кластерных структур можно рассматривать на основании представлений о существовании пентагональных додекаэдров, содержащих 20 молекул воды, каждая из которых образует три водородные связи [50]. В пользу додекаэдрической структуры (Н40О20) высказывается Джеффри [75], изучавший гидраты четвертичных аммонийных солей, содержащих до 70% воды. Дополнительные данные, подтверждающие образование додекаэдрических структур, были также представлены Маленковым [98]. Результаты спектральных исследований в вакуумной ультрафиолетовой и в инфракрасной областях находятся в соответствии с теорией, согласно которой содержание [c.10]

Содержание воды определяли по градуировочному графику. При анализе 12 образцов с содержанием воды 0,1—0,6% ошибка определения составляла в среднем 0,04%. Пирсон [190] отмечает, что закон Ламберта—Бзра выполнялся до содержания воды в этилацетате 0,42%. Отклонения от линейности вне этого интервала обусловлены ассоциацией молекул воды. Имеются данные об аналогичных отклонениях при определении воды в метилацетате и этилпропионате [190]. [c.420]

Почти все соли способны образовывать кристаллогидраты, пртем одна и та же соль способна, в зависимости от условий, давать несколько кристаллогидратов различного состава. Широко распространенное явление комплексообразования, основанное на проявлении межмолекулярного взаимодействия, имеет место и в химически индивидуальных соединениях. Нанример, ассоциация молекул воды в жидком и твердом состоянии — одно из проявлений комплексообразования. [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология