Вода в природі
Вода (гідроген оксид) — найпоширеніша речовина на Землі. Це єдина речовина, яка існує на планеті одночасно в трьох агрегатних станах. Рідка вода покриває \(75\ \)% земної поверхні річками, озерами, морями і океанами. Велика кількість твердої води у вигляді льоду зосереджена на Північному і Південному полюсах. Газоподібна вода міститься в атмосфері.
Будова молекули води
Вода — складна речовина, утворена атомами двох елементів — Оксигену і Гідрогену.
Запишемо електронні формули атомів Гідрогену та Оксигену:
;
.
Два неспарені — електрони атома Оксигену утворюють з — електронами двох атомів Гідрогену два ковалентні зв'язки:
Формула молекули води — . Структурна формули води:
Молекула води має кутову будову. Кут між зв'язками становить \(104,5\)°.
Оскільки атом Оксигену є більш електронегативним, ніж атоми Гідрогену, що сполучені з ним, спільні електронні пари зміщуються до атома Оксигену.
Зв'язки між атомами і є полярними. На кінці молекули, де знаходяться ядра атомів Гідрогену, утворюється частково позитивний заряд — . Біля атомів Оксигену — частково негативний заряд — . Таким чином утворюється диполь.
Диполь — це система двох зарядів ( і ), протилежних за знаком, але однакових за величиною.
Таку молекулу називають полярною.
Полярність молекул води впливає на її властивості. Молекули води притягуються одна до одної внаслідок електростатичної взаємодії атомів і різних молекул.
Таку взаємодію називають водневим зв'язком.
Механізм утворення такого зв'язку полягає у сполученні атомів Гідрогену з атомами інших сильно електронегативних елементів (Флуору, Нітрогену, тощо).
Водневий зв'язок — це зв'язок між атомами Гідрогену і атомом більш електронегативних елементів тієї самої речовини.
Водневий зв'язок значно слабший, ніж ковалентний або йонний, проте він суттєво впливає на фізичні властивості речовин.
Вода — добрий розчинник багатьох речовин. Процеси розчинення зумовлені водневими зв'язками.