Politechnika GdańskaWydział ChemicznyKatedra Chemii Nieorganicznej Copyright © 2017 by KChN WCh PG – Andrzej Okuniewski | |

Forum KChN

Inne

← Wróć

Wątek: budowa cząsteczki wody

+ odpowiedz w tym wątku

11.03.2015 20:58 – xxx

Witam, mam pytanie odnośnie cząsteczki wody. Dlaczego w cząsteczce wody tlen zawsze jest u góry względem wodoru? Z czego wynika takie ustawienie? Z mas to nie wynika, bo wodór jest lżejszy od tlenu, może jest to związane w jakiś sposób z gęstością elektronową?

13.03.2015 07:09 – mgr inż. Antoni Konitz

Skąd to pytanie? Wzory półstrukturalne lub wzory Lewisa rysujemy tak aby wszystko było widoczne oraz by w przybliżeniu pokazać zależności geometryczne cząsteczki. Orientacja na płaszczyźnie lub w przestrzeni ma tutaj raczej znaczenie drugorzędne, chyba że chcemy na płaszczyźnie przedstawić prawidłowo konfigurację w odpowiedniej projekcji (ale to nie dotyczy wody) lub przedstawiamy mechanizm reakcji. Reszta to już "wizja artystyczna".

13.03.2015 09:47 – xxx

Chodzi mi o to, dlaczego jak jest np jakiś zbiornik wody, to cząsteczki wody układają się tlenem do góry, do powietrza. A dlaczego nie ma odwrót, czyli tlenem do dołu, a wodorem do góry?

20.03.2015 17:12 – dr hab. inż. Anna Dołęga

To nie jest pytanie o budowę cząsteczki wody a o orientację cząsteczek wody na granicy faz ciekła woda/para wodna. Wiele wyników badań eksperymentalnych i teoretycznych rzeczywiście wskazuje na orientację cząsteczek wody na granicy cieczy (ale w cieczy) "protonami do dołu" a na granicy faz w parze "protonami do góry". Ale nie wiem czemu tak jest. Tu można poczytać i pogrzebać w odnośnikach: J.Phys.Chem.1988,92,5074-5075

26.03.2015 11:00 – mgr inż. Antoni Konitz

Publikacja wskazana przed Dr Dołęgę dobrze naświetla ten problem. Tak naprawdę zagadnienie oddziaływań przy powierzchni cieczy jest intensywnie badane, głównie metodami obliczeniowymi, a raczej badacze wstrzymują się z wyciąganiem ostatecznych wniosków.
Wydaje mi się, że jakościowo można to ująć rozważając energię oddziaływań cząsteczek przy powierzchni z cząsteczkami w fazie ciekłej(dużo wiązań wodorowych) i fazie gazowej (cząsteczki są bardziej od siebie oddalone, mają większą prędkość i dużo mniej kontaktów z powierzchnią). Atom tlenu może być wprawdzie akceptorem dwóch atomów wodoru, ale drugi proton jest wiązany słabiej, a na powierzchni cieczy (w przeciwieństwie do wnętrza cieczy) praktycznie nie ma szans by druga cząsteczka wody z fazy gazowej zbliżyła się do atomu tlenu w fazie ciekłej. W celu zminimalizowania energii wewnętrznej układu powoduje to "wciąganie" obu atomów wodoru z cząsteczki wody do wnętrza roztworu. Ale to nie znaczy, że wszystkie cząsteczki wody mają taką orientację, a tylko znacząca większość.
Tutaj dwa cytaty z wcześniej wymienionej pracy:
"It is of interest that one of these (chodzi o jedną z publikacji na ten temat), a recent molecular dynamics simulation of the water interface, showed the protons predominantly pointing up on the vapor side and down on the liquid side."
Proszę zwrócić uwagę na słowo "predominatly".
I ostatnie zdanie pracy:
"It should be recognized that a definitive conclusion
requires further research on the molecular hyperpolarizabilities
in the environment of an interface."
Czyli jeszcze można życie poświęcić temu problemowi!

01.04.2015 17:46 – dr hab. inż. Anna Dołęga

ano...:-)

+ odpowiedz w tym wątku