ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Н-связь воды, теория водородной связи из "Состояние воды в органических и неорганических соединениях" Способность образовывать водородные связи является, пожалуй, наиболее интересным свойством воды. Эти связи определяют полностью или частично все физические и химические свойства воды, ее структуру, характер и величину взаимодействия. Это утверждение справедливо, однако, не только для воды. [c.16] Каждая молекула воды способна образовать четыре водородные связи за счет неподеленных пар электронов атома кислорода [84]. Наличие такой связи создает упорядоченность в расположе нин молекул в жидкой воде и обусловливает образование ассоциатов. Простейшие ассоциации воды — димеры. Существуют различные формы димеров в виде плоского и неплоского кольца, сдвоенного кольца, открытой цепи [72] (рис. 5). Возможно образование ассоциатов и более сложных. [c.16] Работы по изучению водородной связи ведутся на протяжении нескольких десятков лет, причем развитию теории водородной связи в значительной степени способствовало изучение колебательных спектров соединений с Н-связью. Однако природа ее до настоящего времени окончательно не выяснена. [c.17] Ранее считалось, что водородная связь обусловлена электростатическим притяжением диполей или остаточных зарядов взаимодействующих групп [84]. Это положение лежит в основе электростатической теории. Согласно последней, атом водорода, обладая только одной устойчивой орбитой, не способен образовать более одной ковалентной связи. В связи с этим предполагалось, что возникновение водородной связи обусловлено ионными силами. [c.17] Леннард-Джонс и Попл [85, 86] предложили модель водородной связи молекулы воды с таким расположением зарядов, которое предполагало правильную величину ди-польного момента. Расчет энергии электростатического взаимодействия, проведенный на основе такой модели, дал величину 6 ккал. Это было вполне приемлемое значение для энергии водородной связи, поэтому электростатическая модель была принята и в дальнейшем с успехом использовалась многими исследователями [87—92]. [c.17] Вместе с тем рассмотренная теория не может описать всех явлений, связанных с образованием водородной связи. Так, увеличение интенсивности полосы ИК-погло-шения в области основных частот при образовании Н-связи во много раз превосходит то, которое может быть объяснено электростатической теорией (93—95]. [c.17] Кроме того, отсутствует соответствие между энергией связи и дипольным моментом 87, 96, 97]. [c.18] По теории Соколова, при образовании водородной связи в системе А — Н...В происходит перераспределение электронной плотности электроотрицательного атома В. Для того чтобы пара электронов от В переместилась к акцептору электронов — атому Н, необходимо, чтобы последний обладал остаточным положительным зарядом [100, 102]. Необходимо было допущение того, что в процессе образования водородной связи происходит также смещение электронного облака от Н к атому А. Таким образом, атом Н как бы освобождает свою 5-орбиту для приема пары электронов атома В. [c.18] Вернуться к основной статье