на главнуюВсе эхи SU.SCIENCE.CHEMISTRY
войти ?

Молекулы воды объединены в группы

От Marinais (2:5020/1955.87) к All

В ответ на Заголовок предыдущего сообщения в треде (Имя Автора)



=============================================================================
* Area : RU.COMPUTERRA
* From : PostRobot, 2:5025/3.167 (14-Feb-13 01:10:02)
* To : All
* Subj : Молекулы воды объединены в группы, которые <<совсем не напоминают
=============================================================================
#Компьюлента. Hовости
[дерево разделов]
__________________________________________________________________


Молекулы воды объединены в группы, которые <<совсем не напоминают
тетраэдры>>

Опубликовано: 13.02.2013, 12:55

Есть детские вопросы, на которые очень трудно найти ответы. Почему
животные не смеются? Какую структуру имеет вода?.. Поиски ответов со
временем привели к пониманию того, что животные всё-таки смеются,
причём довольно активно.

С тем же, в какие структуры объединены молекулы воды, всё оказалось
сложнее. Hет, десятилетиями считалось, что они собраны в группы по
четыре, образующие тетраэдр (помните форзац школьного учебника химии за
энный класс?), что, видимо, так и есть, к примеру, для льда. В этой
модели две водородные связи являются акцепторными (то есть молекула
принимает электроны), а две -- донорными. Эти четыре связи и образуют
практически правильный тетраэдр.

Hо в 2004 году, измеряя спектр поглощения рентгеновских лучей обычной
жидкой воды, Андерс Hильсон из Стэнфордского университета (США)
выяснил, что молекулы воды на самом деле вытянуты в структуры то в виде
цепочек, то даже колец. Легко представить себе реакцию научной
общественности: в работе тут же начали искать ошибки, а это при
известном упорстве ведёт к нахождению грубейших ошибок даже там, где их
нет вовсе. Собственно говоря, так и случилось. Частично
первооткрыватели <<линейно-кольцевой>> воды даже признали свою
неправоту.

И тут немецкие исследователи Томас Кюне (Thomas Kuehne) и Рустам
Халиуллин (Rustam Khaliullin) из Майнцского университета имени Иоганна
Гутенберга установили, что коллеги зря винились. Вообще говоря, всё
вышло случайно. <<Изначально мы интересовались изменением электронной
структуры в молекулах воды по мере их приближения к поверхности>>, --
рассказывает Томас Кюне. Для этого была использована новейшая
вычислительная модель ALMO EDA.

К удивлению учёных, по всем вычислениям получалось, что даже в толще
воды, где внешние воздействия минимальны, многие молекулы не собирались
в ожидаемые тетраэдры с четырьмя эквивалентными водородными связями. В
действительности две из этих связей были очень сильны, а две другие --
напротив, слабы, то есть имели асимметричный характер. Причём сами
связи были одинаковы, однако их искажение оказалось разным, что и стало
причиной их различной силы. Что хуже всего, асимметрия быстро менялась
непредсказуемым образом, а время флуктуаций обычно составляло несколько
сот фемтосекунд (квадриллионных секунды), после чего молекулы вновь на
сверхкороткий срок возвращалась в тетраэдральную группу. Затем форма
тут же непредсказуемо трансформировалась, и так далее, по кругу.
В общем, молекулы жидкой воды объединены в кажущийся тетраэдр, а на
деле их группы имеют столь быстро меняющуюся форму, что даже не ясно,
насколько это вообще можно назвать формой.

Так что считать ли молекулы жидкой воды сложенными в тетраэдр или нет,
зависит в основном от контекста такого утверждения. <<Мгновенное
состояние среды отдельной молекулы воды не выглядит как тетраэдр
вообще>>, -- уверен г-н Кюне.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Communications.

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.
__________________________________________________________________

Source: http://pda.compulenta.ru/?action=article&id=736205
=============================================================================

* Origin: 2:5020/1823.2, /1955.87, /5411.3 (2:5020/1955.87)

Ответы на это письмо:

From: Username
Заголовок следующего сообщения в треде может быть длинным и его придется перенести на новую строку

From: Username
Или коротким

FGHI-url этого письма: area://SU.SCIENCE.CHEMISTRY?msgid=2:5020/1955.87+0984b8bc