Бетехтин А. Г. Курс минералогии
ЛЕД — Н 2 О. Химический состав
жүктеу/скачать 4,45 Mb. Pdf көрінісі
|
Betehtin 2008.compressed
- Бұл бет үшін навигация:
- Кристаллическая структура.
| ЛЕД — Н
2 О. Химический состав. Н — 11,2 %, О — 88,8 %. Иногда со держит газообразные и твердые механические примеси. Сингония гексагональная; дигексагональнопирамидальный в. с. L 6 6P. Пр. гр. P6 3 mc(С 4 6v ). а 0 = 7,82; с 0 = 7,36. Кристаллическая структура. Лед обладает молекулярной кристаллической структурой, в локальном отно шении близкой к структуре алмаза (каждая молекула Н 2 О имеет коорди национное число 4). Строение самой молекулы Н 2 О характеризуется симметрией, близ кой к симметрии тетраэдра, что обеспечивается механизмом химической связи в молекуле. Все шесть внешних электронов кислорода гибридизи рованы (приведены в одинаковое возбужденное состояние), образуя че тыре уоблака, в двух из которых находится лишь по одному электрону. Одноэлектронные σоблака принимают в себя sэлектроны двух атомов водорода, образуя с ними полярную ковалентную связь (рис. 143а). Каждое из двух других σоблаков атома кислорода образовано парой неподеленных электронов (Lпарой), занимающей значительный объем. Все электронные σоблака испытывают взаимное отталкивание и пыта ются принять положение с максимальной угловой удаленностью друг от друга. Если бы все они были совершенно одинаковыми, мы получили бы симметричную тетраэдрическую конфигурацию, однако на конце двух из четырех σоблаков расположены протоны H + , которые, частично компен сируя отрицательный заряд электронов, уменьшают взаимное отталки вание этих облаков, в результате чего угол между двумя связями O—H в свободной молекуле отклоняется от идеального для тетраэдра значе ния 109,5° и принимает значение 104,5°. На концах двух таких σоблаков сосредоточен избыточный положи тельный заряд протонов, в то время как на двух неподеленных Lпарах — отрицательный. Молекулы с таким распределением заряда способны свя зываться друг с другом по донорноакцепторному механизму (протон — акцептор электрона, Lпара — донор), приобретая взаимное расположе ние, обеспечивающее сближение протонов одних молекул с Lпарами других (рис. 143б). В силу этого в структуре льда слабосвязываемые между собой водородной донорноакцепторной связью молекулы Н 2 О ориен |