Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
28
2.Chemiaogólna
Obniżenietemperaturyponiżej00Cprowadzidołączeniasięcząsteczekwody
zapośrednictwemwiązańwodorowychwwiększezorganizowanezespołyprze-
strzenne,wktórychkażdyatomtlenujestotoczonytetraedycznieczteremaatomami
wodoru,natomiastkażdyatomwodorusąsiadujezdwomaatomamitlenu(rys.2.17).
Tworząsięodkształconesiodełkowato,sześcioczłonowe,„ażurowe”pierścienie,po-
międzyktórymipozostająniewielkiewolneprzestrzenie.Dziękitemulódmamniej-
szągęstość(0,924g/cm3)niżwoda(1g/cm3wtemp.40C)ipływapojejpowierzchni.
Przekrójpoprzecznyprzezpierścieniowąstrukturęloduwyglądajaksześcioramien-
nagwiazda(symetriaheksagonalna),cowyjaśniacharakterystycznąstrukturępłat-
kówśniegu,któremożnatraktowaćjakbardzocienkie(dwuwymiarowe)warstewki
lodu.Oznacznejsilewiązańwodorowychświadczydużeciepłotopnienialodu
(6,01kJ/mol).Podwpływemciepłapękająwiązaniawodorowe,awolnecząsteczki
wodywnikająwlukimiędzypierścieniami.Wkonsekwencjirośniegęstośćwody,
którawtemperaturze+40Cosiągamaksymalnąwartość1g/cm3.Przydalszym
zwiększaniutemperaturygęstośćwodymaleje.Taszczególnawłaściwośćwody
uniemożliwiazamarzaniemórzijeziordodna,nawetpodczasnajwiększychmrozów,
copozwalanaprzetrwaniezimyorganizmomwnichżyjącym.Gdytemperatura
wodysięobniża,jejgęstośćpoczątkowowzrastaizimnawodaopadanadnozbior-
nika.Dziejesiętakdopóty,dopókitemperaturawodynieosiągnie+40C.Wówczas,
mimodalszegooziębianiawody,niemożeonaopadaćnadno,ponieważjejgęstość
jestmniejszaniżwodyotemp.+40C.Konwekcja,toznaczywznoszeniesięciepłych
iopadaniezimnychwarstwwody,jużniezachodzi.Górnewarstwyoziębiająsię
nadal,jednakwskutekwolnegoprzewodzeniaciepławodawdolnejczęścizbiornika
pozostajeniezamarzniętadoczasu,gdynadejdziewiosna.
Rys.2.17.Tetraedyczno-heksagonalnastrukturalodu
FluorowodórHFmamomentdipolowy6,59|10-30C|m(1,98D),dlategooddziały-
waniadipol-jonprowadządopowstaniawiązaniawodorowegowiążącegodwaujem-
nejonyfluoruF-zapomocąkationuwodorowegoH+,pełniącegofunkcję„spoiwa”:
F
-
+
HF
o
F
-
łł
H
+
łł
F
-
