Су туралы 10 факт

Су туралы 10 факт

Андрей Калиничев
«Троицы Опцион – Ғылым» №10 (254), 22 мамыр, 2018 жыл

1. Су – бұл агрегацияның барлық үш күйінде: сұйық, қатты және газ тәрізді күйлерде Жер бетіндегі табиғи жағдайлар кезінде кең таралған жалғыз химиялық зат.

2. Жер бетінің шамамен 71% мұхиттармен жабылған, бұл планетаның барлық суының 96,5% немесе 1,4 × 1018 тонна. Жер бетіндегі қалған су полярлы мұзда, таудағы мұздақтарда, өзендерде және көлдерде, сондай-ақ жер асты көздерінде және резервуарларда сақталады.

3. Жердің мантиясында судың мөлшері көп емес, негізінен Х молекулалары түрінде емес, ең көп дегенде судың мөлшері белгілі.2O және кристалдық торда номинальды сусыз мантия минералдарында H иондарынан тұратын ақаулар түрінде+ немесе OH.

4. Байкал көлі – планетада тұщы судың ең үлкен су қоймасы: 23 600 км3. Lake Superior – Солтүстік Американың Ұлы көлдеріндегі ең үлкен – Байкалдан екі есе төмен (11 600 км3), бірақ екінші жағынан, ол Байкалға қарағанда 2,5 есе үлкен және осы мағынада Жердегі ең үлкен тұщы су көлі болып табылады.

5. Көптеген сұйықтықтардағыдай, салқындату кезінде судың тығыздығы артады.Дегенмен, сұйықтықтардың көпшілігінен айырмашылығы, бұл мұзбен тығыздығы – бұл мұзбен тепе-теңдік кезінде сұйық судың тығыздығынан аз. Бұл әдеттен тыс мінез-құлық шамамен 4 ° C температурада максимум судың болуына әкеледі, бұл Жердегі тіршілік үшін өте маңызды. Егер су қату кезінде ең тығыз болса, қыс мезгілінде көлдер мен өзендер өзеннің ішкі жағынан емес, төменнен бетіне дейін қатып қалады, ал барлық құбылмалы жануарлар өледі.

6. Мұздың шамамен 18 кристалды модификациясы – белгілі бір рекорд. Ғалымдар әлі де H жаңа қатты фазаларын тауып жатыр2Ох және олардың нақты саны туралы дау айту. Бұл мұз құрылымдарының кейбіреулері өте жоғары қысымда тұрақты және 1000 о С температурада, егер қысым бірнеше жүз мың атмосферадан асып кетсе, еріп кетпейді.

7. Судың көптеген ауытқушылық қасиеттері оның молекулалары арасындағы сутегі байланыстарының болуымен түсіндіріледі. Бір су молекуласының құрылымы – Х.2O қарапайым: молекулалық орбитальдардың гибридтілуіне байланысты, O-H байланыстарының екі компоненті (ұзындығы шамамен 0,1 нанометр) бір-біріне шамамен 104 ° бұрышта орналасқан. Бұл бұрышты тетраэдралға (109,5 °) жақындату және молекулалардың ішіндегі электрон тығыздығының тән біркелкі емес таралуы2О оларға төрт жақын көршілерімен оңай сутек байланыстарын (H-облигацияларын) құруға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда сутегі атомдары донорлар ретінде жұмыс істейді, ал оттегі атомы осындай екі байланыстың орташа қабылдағышы ретінде қызмет етеді. Мұндай H-байланыс желілері арқылы байланыстырылған су молекулалары жергілікті түрде өңделетін алмаз тәрізді тетраэдрлық кристалды тордың үлкенірек фрагменттерін білдіретін үш өлшемді құрылымдар құрайды (суретті қараңыз). Кәдімгі мұз кристалында бұл торға мінсіз, ал қалыпты жағдайда сұйық суда бұл шағын тетраэдрлік молекулалық кластерлер құрылымы бұрмалануы және уақыт өте тез өзгеруі мүмкін.

8. Тіпті ең күшті сутегі O ··· H молекулаларының молекулалары арасындағы байланыс Коваленттік OH байланыстарының энергияларынан молекулалар арасындағы 10 есе әлсіз болып табылады, сондықтан судағы H-байланыстарының үш өлшемді желісі үнемі бұзылып, жылу қозғалысы нәтижесінде жаңа ұқсас құрылымдарға айналады молекулалар. Бір H-байланысының мерзімі өте қысқа – тек пико-секундына қатысты (10−12 c). Осылайша, судың ерекше құрылымы мен «судың есте сақтауы» тек олардың өте нәзік екендігін ескеру керек.

9. Екінші жағынан, H молекулалары арасындағы сутегі байланыстарының энергиясы2Бұл қарапайым межмолекулярлық өзара әрекеттесу энергиясынан әлдеқайда жоғары. Бұл гидрофобты әсерге алып келеді, өйткені суда нашар өзара әрекеттесетін молекулалар біріктіреді, осылайша байланыс бетіне (судағы мұнай тамшылары) азайып, Х молекулаларының2Ең көп H-облигацияларын жасау туралы.

10. Межролекулярлық және молекулалық сутегі байланыстары және гидрофобтық әсер табиғатта макромолекулалардың үш маңызды түрінің: белоктар, нуклеин қышқылдары және көмірсулардың нақты құрылымын және функцияларын қамтамасыз етеді. Осылайша, ДНК молекуласының қос спираль құрылымы жеке толтырылған азотты негіздер арасындағы сутегі байланыстарының арқасында өте тұрақты тұрақтандырылған, яғни Д-н құрылымының элементтері, онда тек оттегі атомдары ғана емес, сондай-ақ азот атомдары H-облигацияларының акцепторы ретінде әрекет етеді.


Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: