Ученые: Аномальные свойства воды обусловлены тетраэдрической структурой ее молекул

Японские физики исследовали разные фазы воды и пришли к выводу, что ее аномальные свойства, такие, как высокая плотность в жидком виде, напрямую зависят от степени взаимодействия частиц на молекулярном уровне. Оказалось, что воду делает водой ее тетраэдрическая структура.



Вода имеет ряд уникальных свойств, которые проявляются благодаря строению ее молекул. Например, наивысшая плотность бывает у воды, охлажденной до 4 градусов по шкале Цельсия, а лед вообще имеет множество разнообразных структур в зависимости от фазы, в которой находится. Группа научных сотрудников Токийского университета под руководством Хадзиме Танаки проанализировала взаимосвязь физических свойств воды и ее структуры в разных фазах. Показатели термодинамики и динамики возрастали по мере того, как увеличивалось взаимодействие молекул кислорода и водорода.

Когда ученые снизили тетраэдрическое взаимодействие частиц в воде, она перестала демонстрировать аномальное поведение (высокую плотность) и "превратилась" в "стандартную" жидкость, плотность которой меняется монотонно в зависимости от давления. Таким образом, тетраэдрическая связь является обязательным условием для повышения термодинамических и динамических свойств воды. К тому же, такая структура влияет на физические свойства не только этой жидкости, но и более сложных соединений органической химии.