На рис. 42 представлена радиальная функция распределения молекул НгО в воде при 7’=25°С, полученная с помощью дифракции рентгеновских лучей от образца жидкой воды (Денфорд и Леви, 1962). Первый максимум кривой радиального распределения находится на расстоянии 2,9 А, которое на 6% больше, чем расстояние 2,76А (лед I). Площадь под кривой согласуется с предположением четырех соседей около каждой молекулы НгО. Число следующих соседей, однако, оказывается большим, чем во льду I и расстояние до них оказывается большим, чем во льду I, а именно: вместо 4,7 А во льду I, 4,9 А в воде.[ ...]
Имеется два различных объяснения этому экспериментальному факту. Первое основывается на предположении, что вода представляет собой смесь льда и пара. Согласно этой модели, уплотнение структуры связано с тем, что пар заполняет пустоты льда (Самойлов, 1946; Денфорд и Леви, 1962).[ ...]
Против первой гипотезы свидетельствует тот факт, что во льдах ни при каком давлении повышение плотности не сопровождается заполнением пустот структуры льда I.[ ...]
Мы полагаем, что причиной изгибания водородных связей в жидкой воде и уплотнения структуры связанного с этим процессом является активация поперечных к направлению водородной связи колебаний атомов водорода, которые во льду I не осуществляются. Именно на их активацию в жидкой воде тратится дополнительная энергия по сравнению со льдом I (теплоемкость воды больше, чем теплоемкость льда (см. § 3)).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Распределение О—О расстояний между молекулами Н20 в жидкой воде |
 |