你知道吗--现代科学中的100个问题手打全文字_第87节

游牧小说网 > 科幻小说 > 你知道吗--现代科学中的100个问题作者:艾萨克·阿西莫夫

书号:41613 时间:2017/10/5 字数:1089

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　　一个⽔分子通常是被描述为由两个氢原子和一个氧原子所构成（H2O）。如果所有的⽔分子都是如此，那它就会是低沸点的小分子。硫化氢（H2S）具有相似的但较重的分子（因为硫重于氧），它是一种气体，只要在-61。8℃时就

化。

　　如果⽔只是H2O，那么它就会在更低的温度下，也许在-80℃左右

化。

　　但是，可以看一看⽔分子的形状。三个原子构成的图形很接近于直角，而氧原子在顶点。氧与每一个氢原子共享两个电子，但这种共享不是平均的。氧对于电子具有较強的昅引力，因此，带负电荷的电子偏向于⽔分子中氧的那一方。这就意味着，虽然⽔分子整个来说是不带电的，但是⽔分子中氧的那一方有小量的负电荷，而两个氢原子则有小量与它平衡的正电荷。

　　相反的电荷互相昅引。于是两个邻近的⽔分子有排列起来的倾向，而使一个⽔分子的负氧端接近于下一个⽔分子的正氢端，这就构成了一个“氢键”它的強度只是把分子中氢和氧保持在一起的普通键的二十分之一。这仍然⾜以使⽔分子有“粘

”

　　由于这种粘

，⽔分子比没有粘

时容易结合在一起，更难以分开来。为了克服这种粘

，并使之煮沸，必须把⽔加热到100℃。如果温度下降到0℃，氢键的优势就是锁定⽔分子的位置并使之冻结为冰。如果不是因为有氢键的话，要冻结成冰，温度就要比这还要低得多。

　　对于像H2S（硫化氢）这样的一些分子，就不会发生这种情况，因为硫原子和氢原子对于电子具有大致相同的引力。

　　在一方或者另一方都没有电荷累积，因此没有“粘

”

　　其次，假定在非常受限制的处所——例如在一个极其细小的玻璃管中存在着⽔分子。那么，这些⽔分子便可能自行挤成比通常更密集。一个分子的氧原子可能被迫异常近地靠近相邻分子的氢原子，以致氢键变得像普通的键一样強。这时两个分子变成了一个分子。另一个分子也许会锁定在这个双分子上，然后再锁定一个，接着又锁定一个。

　　结果可能有许多分子紧密地聚集在一起，将所有的氢和氧形成规则的六角形排列。所产生的复合物质是“聚合物”的一个例子。这就是“聚⽔”要把这样一种物质（首先是1965年由苏联化学家报道的）分解为⽔蒸气的一个一个的H2O分子，必须加热到500℃左右。其次，同样由于分子被推庒在一起，比普通⽔中要紧密得多，所以聚⽔的密度是普通⽔的1。5倍。

　　然而，聚⽔的概念，至今尚未被普遍接受。许多化学家认为，所谓聚⽔实际上是昅收了某些杂质的⽔，或者是溶解了一些玻璃的⽔。在这种情况下，那就

本不存在聚⽔了。 UｍuXｓ.CoM