수소 결합에 의해 설명 된 물의 변칙적 행동
물의 독특하고 겉으로는 비정상적인 행동, 특히 동결시 확장은 분자들 사이에 형성되는 강한 수소 결합에 의해 설명 될 수있다.
수소 결합 이해 :
* 물 분자는 극성이며, 이는 수소쪽에 약간 양전하가 있고 산소쪽에 약간의 음전하가 있음을 의미합니다.
*이 극성은 하나의 물 분자의 양의 수소 말단이 다른 물 분자의 음성 산소 끝에 끌리는 수소 결합의 형성을 허용합니다.
* 이러한 수소 결합은 비교적 강하고 액체 물 내에서 고도로 구조화 된 네트워크를 만듭니다.
동결시 물이 팽창하는 이유 :
1. 액체 물 : 액체 물에서, 수소 결합은 분자의 높은 운동 에너지로 인해 끊임없이 파손되고 개혁되고있다. 구조는 비교적 무질서하며 밀도의 밀도의 물 분자를 허용합니다.
동결 : 물이 식 으면 분자가 느려지고 운동 에너지가 감소합니다. 이것은보다 안정적인 수소 결합을 형성하여 분자를보다 단단하고 결정질 격자 구조로 유지합니다.
3. 결정 구조 : 얼음의 결정 구조는 수소 결합을위한 최적의 배열로 인해 물 분자 사이에 큰 열린 공간을 갖는 특정 기하학을 갖는다. 이 공간은 액체 물의 분자 사이의 공간보다 큽니다.
4. 확장 : 얼음의 결정 구조 내의 더 큰 공간은 액체 물에 비해 밀도가 낮습니다. 이것은 얼음이 물에 떠있는 이유를 설명합니다.
요약 :
얼음에서 강한 수소 결합의 형성은 액체 물보다 덜 조밀 한 구조를 만들어 동결시 물의 변칙적 팽창을 초래합니다. 이 확장은 얼어 붙은 물 몸에서 수생 생물의 생존을 허용하기 때문에 지구상의 생명에 중대한 결과를 초래합니다.
물의 다른 변칙적 특성 :
* 높은 끓는점 : 물 분자 사이의 강한 수소 결합은 극복하기 위해 더 많은 에너지가 필요하여 비교적 높은 끓는점을 초래합니다.
* 높은 표면 장력 : 수소 결합은 물 분자 사이에 강한 응집력을 생성하여 높은 표면 장력에 기여합니다.
* 높은 비열 용량 : 물은 수소 결합을 파괴하는 데 필요한 에너지로 인해 온도를 크게 바꾸지 않고도 많은 열 에너지를 흡수 할 수 있습니다.
전반적으로, 수소 결합은 지구상의 생명에 필수적인 물의 독특하고 필수적인 특성을 정의하는 데 중요한 역할을합니다.
