Презентация на тему Вода при замерзании

температуры.

Как известно, вода во внешней среде бывает

одновременно в трёх агрегатных
состояниях:
в жидком
в твёрдом
в газообразном

вещество на земле, которое при замерзании расширяется.
Плотность воды при

понижении температуры сначала возрастает, достигает максимума при 4oС и начинает уменьшаться.
ПОЧЕМУ?

составляет 104,5 градусов.
Одна молекула Н2О-
газ, пар.
Две неподеленные

электронные пары О, образуют две донорно-акцепторные связи с атомами водорода соседних молекул воды.

Это водородные связи.

или разных молекул посредством атома водорода: A-H…B.

Наличием водородных связей

обусловлены уникальные свойства воды. Трехатомная молекула Н2О образует четыре водородные связи. В их образовании принимают участие оба атома водорода, а атом кислорода образует две водородные связи с атомами водорода соседних молекул воды.
(Электронная плотность О распределяется равномерно)

Кристаллическая решетка Н2О- лед
(схема)

обычные связи О–Н и водородные О•••Н структурно неразличимы –

длина связей и валентные углы совпадают.

тетраэдр.

Каждая молекула воды соединена с четырьмя ближайшими к ней другими молекулами. Образуемые при этом пустоты в структуре льда приводят к уменьшению его плотности по сравнению с жидкой водой.

пустоты : V Н2О = 2,25 : 1
Пустота

удлиненная, (льдинки-иголочки) толщина чуть больше диаметра молекулы Н2О, длина = 2 диаметрам Н2О
Т.к. молекула Н2О самая маленькая среди подобных молекул, то пустота не позволяет заключать в себе частицы других веществ

В структуре льда практически не бывает примесей: при замерзании они вытесняются в жидкость. Именно поэтому снежинки всегда белые, а льдинки на поверхности грязной лужи практически прозрачные.

до 3 градусов:
V Н2О при 4oС =14,6 мл.
V льда

=16,05 мл.
Следовательно V льда увеличился на 9,932 %

Теоретический расчет

m Н2О = 14,6 г.; n Н2О = 0,811 моль;
n фрагментов из 15 молекул Н2О =0,054 моль;
это равно n пустот
V Н2О = 0,811 моль * 1 объем = 0,811 объема
V пустот = 0,054 моль * 2.25 объема = 0,1217 объема.
Следовательно V льда увеличился на 15 %

Вывод:
Теоретически объем льда увеличивается на 15%, практически – на 10%. Следовательно, при таянии льда водородные связи разрушаются на 2/3. Т.е. 30% водородных связей заключены в кластерах.

кластеры. Их жизнь быстротечна, и потому они с трудом

поддаются изучению.

При температуре 4оС общая формула кластера Н14О7. , а при комнатной температуре среднее между Н8О4

Вода – смесь разных кластеров

воды при замерзании. Отсутствие в пустотах материальных частиц не

отрицает сохранение в них полей и волн, т. е. кластер может быть хранителем информации.

воды. Особенность образования кластеров и кристаллической решётки льда -

вытеснять все растворённые в воде вещества – может быть заменима в разработке установок по отчистке воды с помощью неполного замораживания.