Молекулярное строение воды

В молекуле воды две пары электронов являются общими для ядер водорода и кислорода. Они имеют вытянутые орбитали, т.к. более электроотрицательный кислород притягивает электроны от водорода. Поэтому атомы водорода несут частичный отрицательный заряд, а кислорода – положительный.

При общей электронейтральности вода является диполем, благодаря пространственному расположению ядер водорода и кислорода. Это свойство обусловливает тенденцию молекул воды притягиваться друг к другу разноименными полюсами и определенным образом ориентироваться в пространстве. Слабые электростатические взаимодействия между атомами водорода и кислорода в молекулах воды обеспечиваются за счет водородных связей. Именно водородные связи отвечают за многие физико-химические свойства воды. Поскольку водородные связи более слабые по сравнению с ковалентными они постоянно возникают и разрушаются. Каждая молекула воды, являясь диполем с тетраэдрическим распределением электронов вокруг атома кислорода, за счет образования водородных связей может взаимодействововать с четырьмя другими молекулами воды.

Ионизация воды.

Поскольку электроны в молекуле воды сильнее связаны с кислородом, чем с водородом, происходит диссоциация воды:

Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Однако свободный протон не способен к самостоятельному существованию и гидратируется молекулой воды с образованием иона гидроксония:

Н⁺ + Н₂О ↔ Н₃О⁺

Обычно ион водорода переходит от одной молекулы воды к другой с образованием гидроксильного иона и гидроксония. Поэтому суммарная реакция запишется следующим образом:

Н₂О + Н₂О ↔ Н₃О⁺ + ОН^-

Дата добавления: 2014-01-20