Привет. Внимание, вопрос: какая жидкость выглядит точно так же, как обыкновенная вода, но вероятно, убьёт вас, если её выпить достаточно много? (Подсказка: это не изобретение Дмитрия Ивановича, хотя всё вышенаписанное верно и для этой жидкости).
Давайте поговорим сегодня об этом, для того чтобы в быту вы не совершали непростительных оплошностей, и жили долго и счастливо.
Поехали.
Химическая формула воды — H2O. Это означает, что молекула этого химического соединения состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.
Это всем известно, и не вызывает никаких возражений. Пока вроде бы всё понятно.
Однако на атомном уровне не всё так просто. Каждый атом состоит из трёх типов частиц: протонов, нейтронов и электронов. Их количество и соотношение каждого по отношению к остальным определяют, какими именно свойствами будет обладать химический элемент.
Протоны имеют положительный, а электроны отрицательный заряд. А нейтроны вообще не имеют никакого заряда.
Для того, чтобы атом был электрически нейтрален, он должен иметь в своём составе одинаковое количество положительных и отрицательных зарядов. То есть количество протонов в нём должно быть равно количеству электронов. Фактически единственное, что отличает один химический элемент от другого, — это количество протонов, содержащихся в его ядре.
На первый взгляд может показаться, что нейтроны – абсолютно бесполезные частицы. И что вообще непонятно, зачем они вообще нужны. Возможно, это просто какая-то ошибка природы. И что нам давно нужно было бы, по-хорошему, собрать все нейтроны вместе, отнести их в лес и поджечь, чтобы они не мешали научным экспериментам.
Но сделать это вряд ли получится, потому что изолированный нейтрон живёт не более 15 минут, прежде чем распадётся на другие более мелкие частицы.
Однако бесполезность нейтронов сильно преувеличена. На самом деле эти частицы очень важны для поддержания стабильности атомных ядер, а их количество говорит о том, какой именно перед нами на письменном столе лежит, поблёскивая, изотоп того или иного химического элемента.
Самый обыкновенный атом водорода имеет в своём составе только электрон и протон. Таких атомов 99,98 процентов во Вселенной. Но у водорода есть два изотопа: дейтерий и тритий.
Дейтерий имеет в своём ядре один протон и один нейтрон, а тритий — один протон и два нейтрона. Тритий нас не особо волнует, поскольку он радиоактивный и используется только в производстве ядерного оружия.
А вот с дейтерием предлагаю ознакомиться поближе.
Несмотря на наличие в ядре частицы нейтрона, его свойства не сильно отличаются от свойств обычного водорода. Самая большая разница заключается в том, что ядро дейтерия иметь вдвое большую массу, чем масса атома обычного водорода.
Дейтерий без проблем связывается с кислородом, образуя молекулы D2O. Точно так же, как обычный водород образует молекулы H2O.
D2O выглядит так же, как обычная вода, но имеет плотность на 11% больше. Поэтому жители средней полосы России называют такую воду тяжёлой.
Любопытный факт: лёд из тяжёлой воды тонет в обычной воде, находящейся в жидком состоянии. И если Вы нашли где-нибудь в весеннем лесу подозрительный кусок льда, по отношению к которому у Вас есть опасения, что этот лёд дейтериевый, бросьте его в ближайший ручей. Утонет – опасения оказались небеспочвенными. Идите к участковому и пишите заявление по данному вопиющему факту.
Хотя о вредном воздействии тяжёлой воды на здоровье человека известно весьма немного.
Принимая во внимание, что на один из 7000 атомов водорода приходится один атом дейтерия, а человеческое тело на 75% состоит из воды, то по вашим венам, друзья мои, скорее всего, тёчет от 6 до 8 граммов тяжёлой воды.
В таких количествах это не должно быть опасно, потому что иначе нас бы уже здесь не было бы.
Единственно, что известно достоверно, так это то, что связи, образующиеся между дейтерием и кислородом в D2O, немного прочнее, чем в H2O.
Также хорошо известно, что многие химические процессы, которые поддерживают жизнедеятельность организмов, требуют расщепления воды на водород и кислород. И поскольку для расщепления молекул D2O требуется больше энергии, эти процессы могут замедлиться или полностью прекратиться. Вот это может, конечно, как-то плохо повлиять на наше здоровье.
Так, стоп, стоп! (Скажет мой пытливый читатель). Одна вещь мне не совсем ясна! Если дейтерий в два раза плотнее водорода, то почему же тогда тяжёлая вода имеет массу всего на 11% больше, чем у обычной воды? Разве она не должна быть в два раза больше?
Дело в том, что водород – это лишь один из компонентов воды. Молекула H2O состоит из двух атомов водорода и одного гораздо более тяжёлого атома кислорода. Поскольку протоны и нейтроны имеют очень схожие массы, а электроны имеют настолько маленькую массу, что ей можно пренебречь, примем массу частицы равной 1.
Кислород имеет в своём ядре 8 протонов и 8 нейтронов, что даёт ему массу 16. И если добавить к этой массе таковую у двух атомов водорода, то получится, что общая масса молекулы воды равна 18.
В случае с дейтерием общее число частиц в молекуле увеличилось бы до 20, поскольку в системе появилось два новых нейтрона.
Следовательно, тяжёлая вода (с 20 частицами) будет на 11,11% массивнее простой воды (с 18 частицами).
И никакой магии.
Всем добра.
Подарки на Новый год здесь!
Реклама ООО Яндекс ИНН 7736207543
Читайте ещё: