Геометрия воды.

Геометрия молекулы воды

определяется валентными углами, образуемыми ковалентными связями между атомами в молекуле

О

О

Н

104,5 °

Н

Н

Н

Модель молекулы воды

Пространственное строение молекулы воды

Молекула воды имеет угловую форму

0,96

0,96

)

Задача

Найти расстояние между ядрами атомов водорода в молекуле воды для уровня, близкого к образованию кристалла льда, если длина связи между кислородом и водородом равна 0,96 ангстрем , а угол HOH’ равен 106 º 16 ' .

О

106 º 16 '

Н '

Н

0,96

0,96

106 º 16 '

• Д.п. HH ´
• Д.п. ОО ´ - высота
• Т.к. Δ HOH ´ - равнобедр.

(по усл.), то OO ´ - медиана и

биссектриса

• Рассмотрим Δ HOO ´ -

прямоуг. (по построению)

HOO ´ = 106 º16´ : 2 = 53 º08´

HO´ = HO * sin 53 º08´ =

= 0,96 * 0,8 = 0,768 ангстрем

• Т.к. HO ´ = O´H , то HH ´ =

= 2 * 0,768 = 1,536 ангстрем

Ответ: 1,536 ангстрем.

Н '

О

О '

)

Н

Египетский треугольник

• Найдите синусы острых углов египетского треугольника, используя определение синуса острого угла прямоугольного треугольника

2. Найдите градусные меры углов с помощью таблицы Брадиса

5

3

4

МОУ "Державинский лицей" 2008

Геометрия и размеры молекулы воды для различных агрегатных состояний

O 2-

• Для парообразного состояния
• Для низшего колебательного уровня (жидкость)

• Для уровня, близкого к образованию кристалла льда
• Для состояния льда

0.9584

0.9584

104.27 0

H +

1.515

H +

O 2-

0.9564

0.9564

105.03 0

1.54

H +

O 2-

H +

5

5

106.16 0

3

4

4

H +

H +

O 2-

0.99

0.99

109.30 0

H +

1.62

H +

Углы прямоугольных треугольников молекул воды различных агрегатных состояний

а) 104 0 27 ’ :2 = 52 0 13 ’ (для пара)

б) 105 0 03 ’ :2 = 52 0 31 ’ (для жидкости)

в ) 106 0 16 ’ :2 = 53 0 08 ’ (для уровня, близкого к

образованию кристалла льда)

г ) 109 0 30 ’ :2 = 54 0 32 ’ (для льда)

O 2-

106 0 16 ’

5

5

3

H +

H +

4

4

Загадка талой воды.

Почему талая вода обладает отличным от обычной воды физиологическим воздействием и считается самой вкусной и полезной ?

Золотая пропорция

СВ:АС = АС:АВ

0,618

0,382

А

В

С

СВ:АС =

«Золотой треугольник» в молекуле воды

ОА:АВ = ОВ:АВ = 0,618

АОВ = 108 0

О

108 0

А

В

Не распознать в золотом треугольнике прообраз структуры молекулы воды просто невозможно! Удивительно, что до сих пор так мало внимания обращали на возможность подобной интерпретации ее строения.

И действительно, поместив в треугольнике АОВ в точки А и В атомы водорода, а в точку О - атом кислорода, получим в первом приближении молекулу жидкой воды, сконструированную на основе золотой пропорции. Подобная элегантность молекулы очаровывает и восхищает. Так что роль молекулы воды в природе и жизни не может быть правильно оценена без учета красоты ее формы.

Заключение

Вода уникальна, её молекула обладает практически выверенными эстетическими качествами, и поэтому её свойства необходимо иногда интерпретировать, выходя за рамки традиционной научной парадигмы. И тогда некоторые загадки воды смогут быть объяснены таким «ненаучным» понятием, как гармония.

И, наконец, самый важный итог. Хотим мы того или не хотим, но нам придётся признать, что изобретатели египетского треугольника знали молекулярную химию! Откуда же пришли в Древний Египет такие знания? Возможно, именно древние египтяне смогли связать тайны природы с математикой и воплотить их в архитектуре. А пока ясно одно: мы открываем заново то, что было давно открыто, забыто и утеряно в веренице времён.