Строение воды как физического тела

Многие физические и химические свойства пресной и морской воды аномальны по отношению к веществам, выражаемым аналогичной химической формулой ( H2Te , H2Se, H2S ). К таким «аномальным» свойствам можно отнести хорошо известное изменение плотности воды, изменение ее объема при замерзании, зависимость температуры замерзания от давления, некоторые тепловые характеристики и т.д. Чтобы понять и объяснить свойства воды в различных ее фазовых состояниях, необходимо предварительно рассмотреть отдельную молекулу Н2О. Ее исследование показало, что многие физикохимические свойства воды обусловлены строением молекулы, которое создает вокруг нее специфическое электромагнитное поле, ориентирует молекулы воды относительно друг друга и связывает их. Некоторые свойства молекулы воды были выяснены с помощью экспериментальных исследований, другие до сих пор не могут еще быть проверены экспериментально, а объясняются теоретически на основе различных моделей молекулы, Наиболее полный обзор исследований структуры и свойств воды содержится в книгах. В соответствии с программой дисциплины собственно молекулярные свойства пресной воды не являются предметом курса, но при объяснении ряда свойств морской воды и льда их следует иметь в виду. Поэтому во введении в краткой форме приведены некоторые сведения о структуре пресной воды и льда, а также вытекающие из нее их основные свойства. Представление о строении молекулы воды дает теория молекулярных орбиталей, под которыми понимается совокупность возможных положений электронов. .Предполагается, что пара электронов с противоположно направленными спинами движется по одной орбитали. Из восьми электронов атома кислорода первая пара находится на ближайшей к ядру сферической s1 -орбитали и прочно с ним связана, вторая пара электронов находится на более удаленной от ядра сферической s2 -орбитали и менее прочно с ним связана, третья пара электронов расположена уже не на сферической, а на круговой pz -орбитали.