Будова молекул води, їх звязки і властивості

21.09.2015

Будова молекул води, їх зв’язки і властивості. Вплив зовнішніх фізичних впливів на молекули води?

Забігши трохи вперед напишу:

Завдання, що виконується Осередком Мэйера — «легке» розкладання молекул води під дією електричного струму, що супроводжується електромагнітним випромінюванням.

Для її вирішення розберемося, що ж вода з себе представляє? Яке будова молекул води? Що відомо про молекулах води і їх зв’язки? У статті, я використовував різні публікації, наявні в достатній кількості в Інтернеті, але вони розмножені у великій кількості, тому, хто їх автор, мені не зрозуміло і посилатися на джерело з мого боку нерозумно. Мало того, ці публікації «заплутані» до неподобства, що ускладнює сприйняття, і значно збільшує час вивчення. Аналізуючи статті, я отримав те, що може направити Вас на розуміння того, з чим ми будемо мати справу в процесі видобутку дешевої енергії, а точніше в процесі розриву молекул води на складові елементи – водень і кисень.

Отже, розглянемо найбільш вагомі поняття про будову молекул води!

Будова молекул води, їх звязки і властивості
Вода — речовина, основною структурною одиницею якого є молекула H2 O, що складається з одного атома кисню і двох атомів водню.

Молекула води має структуру як би рівнобедреного трикутника: вершини цього трикутника розташований атом кисню, а в основі його два атома водню. Кут при вершині становить 104°27, а довжина сторони — 0,096 нм. Ці параметри відносяться до гіпотетичного рівноважного стану молекули води без її коливань і обертань. Геометрія молекули води і її електронні орбіти зображені на малюнку.

Молекула води являє собою диполь, що містить позитивний і негативний заряди на полюсах. Якщо «вільну» молекулу води — не пов’язану з іншими молекулами, помістити в електричне поле, то вона «повернеться» негативними полюсами в бік позитивної пластини електричного поля, а позитивними полюсами в бік негативної пластини. Саме цей процес зображено на рисунку 1, позиція — 3В, поясняющем роботу Осередку Мэйера у статті «Вода замість бензину» .

Будова молекул води, їх звязки і властивості
Якщо з’єднати прямими лініями епіцентри позитивних і негативних зарядів вийде об’ємна геометрична фігура — правильний тетраедр. Така будова самої молекули води.

Завдяки наявності водневих зв’язків кожна молекула води утворює водневу зв’язок з 4-ма сусідніми молекулами, утворюючи ажурний сітчастий каркас в молекулі льоду. Саме таке впорядкований стан молекул води можна назвати «структурою». Кожна молекула може одночасно утворювати чотири водневі зв’язки з іншими молекулами під строго певними кутами, рівними 109°28′, спрямованих до вершин тетраедра, які не дозволяють при замерзанні створювати щільну структуру.

Будова молекул води, їх звязки і властивості
Коли лід плавиться, його тетрагональная структура руйнується і утворюється суміш полімерів, що складається з три-, тетра-, пента-, і гексамерів води і вільних молекул води.

У рідкому стані вода – невпорядкована рідина. Ці водневі зв’язки — спонтанні, короткоживучі, швидко рвуться і утворюються знову.

Групуючись, тетраедри молекул води утворюють різноманітні просторові та площинні структури.

І з усього різноманіття структур в природі базовою є гексагональна (шестигранна) структура, коли шість молекул води (тетраедрів) об’єднуються в кільце.

Будова молекул води, їх звязки і властивості
Такий тип структури характерний для льоду, снігу і талої води, яку з-за наявності такої структури, називають «Структурованою водою». Про корисні властивості структурованої води пишуть багато, але це не тема нашої статті. Логічно буде, що структурована вода — утворює гексагональні структури є найгіршим варіантом структури води, яку можливо використовувати для розкладання на водень і кисень. Поясню чому: Молекули води, групуючись по шість в гексамер, мають электронейтральный складу — у гексамерів немає позитивних і негативних полюсів. Якщо помістити гексамер структурованої води в електричне поле, то він не буде ніяк на нього реагувати. Тому логічно можна зробити висновок, що необхідно, щоб у воді було як можна менше організованих структур. Насправді, все навпаки, гексамер — це не завершена структура, є ще більш цікаве поняття — кластер.

Структури об’єднаних молекул води називають кластерами, а окремі молекули води — квантами. Кластер — об’ємне з’єднання молекул води, в тому числі гексамерів, у якого є і позитивні і негативні полюси.

У дистильованій воді кластери практично електронейтральні, тому що в результаті випаровування, сталося руйнування кластерів, а в результаті конденсації, сильні зв’язки між молекулами води не з’явилися. Проте, їх електропровідність можна змінити. Якщо дистильовану воду перешкодити магнітною мішалкою, зв’язки між елементами кластерів будуть частково відновлені і електропровідність води зміниться. Іншими словами, дистильована вода – це вода, у якій мінімальна кількість зв’язків між молекулами. В ній диполі молекул знаходяться в разориентированном стані, тому діелектрична проникність дистильованої води дуже висока, і вона погано проводить електричний струм. У той же час, для підвищення керованості кластерами води, в неї додають кислоти або лугу, які беручи участь в молекулярних зв’язках, не дозволяють молекулам води утворювати гексагональні структури, утворюючи при цьому електроліти. Дистильована вода є протилежністю структурованої воді, в якій зв’язків між молекулами води в кластери величезна кількість.

На моєму сайті є, і будуть з’являтися статті, які, на перший погляд «окремі» і не мають ніякого відношення до інших статей. Насправді, більшість статей сайту має взаємозв’язок в одне ціле. В даному випадку, описуючи властивості дистильованої води, я використовую Дипольную теорію електричного струму. це альтернативне поняття про електричному струмі, що підтверджується наукою і практикою краще, ніж класичне поняття.

При впливі енергії джерела електричного струму, всі диполі атомів води (як провідника) повертаються, орієнтуючись своїми однойменними полюсами в одному напрямку. Якщо молекули води до появи зовнішнього електричного поля створювали кластерну (взаємно орієнтовану) структуру, то для орієнтації в зовнішньому електричному полі потрібно мінімальну кількість енергії джерела електричного струму. Якщо ж структура була не організованою (як у дистильованої води), то буде потрібно велика кількість енергії.

Зауважте, у народі побутує думка, що дистильована вода і тала вода повинні володіти однаковими електропровідними властивостями, адже що в одній, що в іншої відсутні хімічні домішки (як правило – солі), їх хімічний склад однаковий, так і будова молекул води в талій воді, що в дистильованій однаково.

насправді все виглядає навпаки, відсутність домішок зовсім не говорить про властивості електропровідності води. Не розуміючи цього, деякі люди, які «вбивають» акумуляторні батареї ще на етапі їх заправки електролітом, підміняючи дистильовану воду на талу, або просто очищену через вугільний фільтр. Як правило, заправлений акумулятор, куплений на автомобільному ринку служить менше, ніж той, який ви купили сухозаряженным і розбавивши сірчану кислоту дистильованою водою, заправили його самі. Це лише тому, що «готовий» електроліт, або заправлений акумулятор – це в наш час засіб заробітку, а щоб визначити яка вода використовувалася, треба провести дорогу експертизу, ніхто цим не переймається. Торгашу не важливо, скільки прослужить акумулятор на твоєму авто, а Вам теж, возитися з кислотою не дуже хочеться. Зате, я Вас запевняю, акумулятор, над яким попотеете Ви, при мінусових температурах буде набагато бадьоріше, ніж заправлений з уже готового пляшкового електроліту.

Продовжимо!

В воді кластери періодично руйнуються і утворюються знову. Час перескока становить 10 -12 секунд.

Так як, будова молекули води несиметрично, то центри тяжіння позитивних і негативних зарядів її не збігаються. Молекули мають два полюси — позитивний і негативний, створюють, як магніт, молекулярні силові поля. Такі молекули називають полярними, або диполями, а кількісну характеристику полярності визначають електричним моментом диполя, висловленими твором відстані l між електричними центрами тяжіння позитивних і негативних зарядів молекули на заряд e в абсолютних електростатичних одиницях: p = l·e

Для води дипольний момент дуже високий: p = 6,13·10 -29 Кл·м.

Кластери води на межах розділу фаз (рідина-повітря) шикуються у певному порядку, при цьому всі кластери коливаються з однаковою частотою, купуючи одну спільну частоту. При такому русі кластерів, враховуючи, що входять в кластер молекули води є полярними, тобто, мають великий дипольний момент, слід очікувати появи електромагнітного випромінювання. Це випромінювання відрізняється від випромінювання вільних диполів, так як диполі є пов’язаними і коливаються спільно в кластерній структурі.

Частота коливань кластерів води і відповідно, частота електромагнітних коливань може бути визначена за наступною формулою: Будова молекул води, їх звязки і властивості

де a — поверхневий натяг води при заданій температурі; М — маса кластера.

Будова молекул води, їх звязки і властивості

де V — обсяг кластера.

Обсяг кластера визначається з урахуванням розмірів фрактальної замкнутої структури кластера або за аналогією з розмірами домену білка.

При кімнатній температурі 18°С частота коливань кластера f дорівнює 6,79·10 9 Гц, тобто довжина хвилі у вільному просторі повинна складати λ = 14,18 мм.

Будова молекул води, їх звязки і властивості
Але що ж буде відбуватися при дії на воду зовнішнього електромагнітного випромінювання? Оскільки вода є самоорганізованої структурою та містить як впорядковані в кластери елементи, так і вільні молекули, то при дії зовнішнього електромагнітного випромінювання буде відбуватися наступне. При зближенні молекул води (відстань змінюється від R0 до R1 ) енергія взаємодії змінюється на більшу величину, ніж при їх взаємному віддаленні (відстань змінюється від R0 до R2 ).

Але, оскільки молекули води мають великий дипольний момент, то в разі зовнішнього електромагнітного поля, вони будуть здійснювати коливальні рухи (наприклад, від R1 до R2 ). При цьому в силу наведеної залежності прикладена електромагнітне поле буде більше сприяти тяжінню молекул і тим самим організованості системи в цілому, т.тобто утворенню гексагональної структури.

При наявності домішок у водному середовищі, вони покриваються гідратної оболонкою таким чином, що загальна енергія системи прагне прийняти мінімальне значення. І якщо загальний дипольний момент гексагональної структури дорівнює нулю, то присутність домішок гексагональна структура поблизу них порушується таким чином, щоб система прийняла мінімальне значення, в ряді випадків шестикутники перетворюються в пятиугольники, і гідратна оболонка має форму близьку до кулі. Домішки (наприклад, іони Na + ) можуть стабілізувати структуру, робити її більш стійкою до руйнування.

Самоорганізована система води при впливі електромагнітного випромінювання не буде переміщатися як єдине ціле, але кожен елемент гексагональної, а в разі домішок локально і іншого виду, структури буде зміщуватися, тобто відбуватиметься спотворення геометрії структури, тобто виникати напруги. Така властивість води дуже нагадує полімери. Але полімерні структури володіють великими часами релаксації, які становлять не 10 -11 -10 -12 с, а хвилини і більше. Тому енергія квантів електромагнітного випромінювання, переходячи у внутрішню енергію організованою водної структури в результаті її спотворень, буде накопичуватися нею, поки не досягне енергії водневого зв’язку, яка у 500-1000 разів більше енергії електромагнітного поля. При досягненні цієї величини відбувається розрив водневої зв’язку, і структура руйнується.

Це можна порівняти зі сніговою лавиною, коли відбувається поступове, повільне накопичення маси, а потім стрімкий обвал. У випадку з водою відбувається розрив не тільки слабкою зв’язку між кластерами, але і більш сильних зв’язків — в будові молекул води. В результаті цього розриву можуть утворюватися Н +. ВІН –. і гідратований електрон е –. Блакитний колір чистої води зобов’язаний наявності саме цих електронів, а не тільки розсіювання природного світла.

Таким чином, при впливі електромагнітного випромінювання з водою відбувається накопичення енергії в кластерній структурі до деякого критичного значення, потім відбувається розрив зв’язків як між кластерами, так і інших, відбувається лавиноподібне звільнення енергії, яка може трансформуватися в інші типи.

Короткий опис статті: будова молекули Будова молекул води. Зв’язку і властивості молекул води, структура води, накопичення енергії і розриву водневого зв’язку у Клітинці Мэйера, розрив зв’язків між кластерами і більш сильних зв’язків у молекулах будова молекул води, зв’язки і властивості молекул води, структура води, розрив зв’язків між кластерами і більш сильних зв’язків у молекулах

Джерело: Будова молекул води, їх зв’язки і властивості

Також ви можете прочитати