Koncept molekuly (a představy o molekulární struktuře látky, struktuře samotné molekuly) z ní odvozené umožňuje pochopit vlastnosti látek, které vytvářejí svět. Moderní, stejně jako časné, fyzikálně-chemické studie jsou založeny na velkém objevení atomově-molekulární struktury hmoty a jsou na ní založeny. Molekula je jediným „detailem“ všech látek, jejichž existenci navrhl Democritus. Je to právě jeho struktura a vzájemný vztah s jinými molekulami (tvořící určitou strukturu a složení), které určují /vysvětlují všechny rozdíly mezi látkami, jejich typem a vlastnostmi.
Samotná molekula, která není nejmenší složkou látky (která je atomem), má určitou strukturu, vlastnosti. Struktura molekuly je určena počtem atomů definovaných v ní a povahou vazby (kovalentní) mezi nimi. Toto složení se nemění, i když je látka přeměněna na jiný stav (jako příklad se to děje s vodou - to bude dále diskutováno).
Molekulární struktura látky je stanovena vzorcem, který poskytuje informace o atomech, jejich počtu. Navíc molekuly, které tvoří substanci /tělo, nejsou statické: pohybují se také - atomy se otáčejí, vzájemně se ovlivňují (přitahují /odpuzují).
Charakteristika vody, její stav
Složení látky, jako je voda (stejně jako její chemický vzorec), je každému známo. Každá z jeho molekul se skládá ze tří atomů: atomu kyslíku, označeného písmenem "O", a atomů vodíku - latiny "H", v čísle2 Tvar molekuly vody není symetrický (podobný rovnoramennému trojúhelníku).
Molekula vody
Voda, jako látka, její molekuly, reaguje na vnější „prostředí“, environmentální ukazatele - teplotu, tlak. V závislosti na druhém může voda změnit stav, z čehož jsou tři:
- Nejobvyklejší přirozený stav vody je kapalný. Molekulární struktura (dihydrol) zvláštního řádu, ve kterém jednotlivé molekuly vyplňují (vodíkovými vazbami) dutiny.
- Stav páry, ve které je molekulární struktura (hydrol) reprezentována jednotlivými molekulami, mezi nimiž nejsou tvořeny vodíkové vazby.
- Pevné skupenství (samotný led) má molekulární strukturu (trihydrol) se silnými a stabilními vodíkovými vazbami.
Kromě těchto rozdílů se přirozeně liší i způsoby „přechodu“ látky z jednoho státu (tekutého) na jiný. Tyto přechody a transformace látky a vyvolání přenosu energie (uvolnění /absorpce). Mezi ně patří přímé procesy - přeměna kapalné vody na páru (odpařování), na led (zmrazení) a zpětné - na kapalinu z par (kondenzace), z ledu (tavení). Také stav vody - páry a ledu - se může do sebe proměnit: sublimace - led na páru, sublimace - opačný proces.
Specifičnost ledu jako stav vody
\ tJe všeobecně známo, že led zmrzne (transformuje se z vody), když překročí teplotu ve směru snížení hranice na nulu. I kdyžTo je jasný fenomén, existují některé nuance. Například stav ledu je nejednoznačný, jeho typy a modifikace jsou odlišné. Liší se především v podmínkách, za kterých vznikají - teplota, tlak. Takových úprav je již patnáct.
Led v různých formách má odlišnou molekulární strukturu (molekuly jsou nerozeznatelné od molekul vody). Přírodní a přírodní led, ve vědecké terminologii označované jako led Ih - látka s krystalickou strukturou. To znamená, že každá molekula se svými čtyřmi „sousedy“ ji obklopuje (vzdálenost mezi všemi je stejná) vytváří geometrický tvar čtyřstěnu. Jiné ledové fáze mají složitější strukturu, například vysoce uspořádanou strukturu trigonálního, kubického nebo monoklinického ledu.
Hlavní rozdíly mezi ledem a vodou na molekulární úrovni
\ tPrvní a ne přímo související s molekulární strukturou vody a ledu je rozdíl mezi nimi - ukazatel hustoty hmoty. Krystalová struktura, která je vlastní ledu, přispívá k současnému snížení hustoty (z indikátoru téměř 1000 kg /m³ na 916,7 kg /m³). To stimuluje zvýšení objemu o 10%.
Hlavní rozdíl v molekulární struktuře těchto agregátních stavů vody (kapalné a pevné) vje množství, typ a síla vodíkových vazeb mezi molekulami . V ledu (v pevném stavu) kombinují pět molekul a vlastní vodíkové vazby jsou silnější.
Molekuly látek vody a ledu, jak bylo zmíněno dříve, jsou stejné. Ale atom v molekulách ledukyslík (vytvořit krystal "mřížka" substance) tvoří vodíkové vazby (dva) s molekulami "sousedé".
Rozlišuje podstatu vody v jejích různých stavech (agregační) nejen strukturu uspořádání molekul (molekulární struktura), ale také jejich pohyb, sílu vztahu /přitažlivosti mezi nimi. Molekuly vody v kapalném stavu jsou spíše slabě přitahovány, což zajišťuje tekutost vody. V pevném ledu je přitažlivost molekul nejsilnější, proto je jejich fyzická aktivita malá (zajišťuje stálost tvaru ledu).
