Τύπος πλέγματος κρυστάλλων πάγου. Εξαγωνική τυραννία

Δεν είναι μεμονωμένα άτομα ή μόρια που εισέρχονται σε χημικές αλληλεπιδράσεις, αλλά ουσίες.

Καθήκον μας είναι να εξοικειωθούμε με τη δομή της ύλης.

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι ουσίες βρίσκονται σε σταθερή στερεά κατάσταση.

☼ Η πιο σκληρή ουσία στη φύση είναι το διαμάντι. Θεωρείται ο βασιλιάς όλων των πολύτιμων λίθων και των πολύτιμων λίθων. Και το ίδιο το όνομά του στα ελληνικά σημαίνει «άφθαρτος». Τα διαμάντια θεωρούνταν από καιρό ως θαυματουργές πέτρες. Πιστεύεται ότι ένα άτομο που φοράει διαμάντια δεν γνωρίζει ασθένειες του στομάχου, δεν επηρεάζεται από δηλητήριο, διατηρεί τη μνήμη του και μια χαρούμενη διάθεσή του μέχρι τα βαθιά γεράματα και απολαμβάνει τη βασιλική εύνοια.

☼ Ένα διαμάντι που έχει υποβληθεί σε επεξεργασία κοσμήματος - κοπή, γυάλισμα - ονομάζεται διαμάντι.

Κατά την τήξη ως αποτέλεσμα θερμικών δονήσεων, η σειρά των σωματιδίων διαταράσσεται, γίνονται κινητά, ενώ η φύση του χημικού δεσμού δεν διαταράσσεται. Έτσι, δεν υπάρχουν θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ στερεών και υγρών καταστάσεων.

Το υγρό αποκτά ρευστότητα (δηλαδή την ικανότητα να παίρνει το σχήμα αγγείου).

Υγροί κρύσταλλοι

Οι υγροί κρύσταλλοι ανακαλύφθηκαν στα τέλη του 19ου αιώνα, αλλά έχουν μελετηθεί τα τελευταία 20-25 χρόνια. Πολλές συσκευές οθόνης σύγχρονης τεχνολογίας, για παράδειγμα, ορισμένα ηλεκτρονικά ρολόγια και μίνι υπολογιστές, λειτουργούν με υγρούς κρυστάλλους.

Γενικά, οι λέξεις "υγροί κρύσταλλοι" ακούγονται όχι λιγότερο ασυνήθιστες από "καυτός πάγος". Ωστόσο, στην πραγματικότητα, ο πάγος μπορεί να είναι και ζεστός, γιατί... σε πίεση μεγαλύτερη από 10.000 atm. Ο πάγος του νερού λιώνει σε θερμοκρασίες πάνω από 200 0 C. Το ασυνήθιστο του συνδυασμού "υγρού κρυστάλλων" είναι ότι η υγρή κατάσταση υποδηλώνει την κινητικότητα της δομής και ο κρύσταλλος συνεπάγεται αυστηρή παραγγελία.

Εάν μια ουσία αποτελείται από πολυατομικά μόρια επιμήκους ή ελασματοειδούς σχήματος και έχει ασύμμετρη δομή, τότε όταν λιώνει, αυτά τα μόρια προσανατολίζονται με συγκεκριμένο τρόπο μεταξύ τους (οι μεγάλοι άξονές τους είναι παράλληλοι). Σε αυτή την περίπτωση, τα μόρια μπορούν να κινούνται ελεύθερα παράλληλα με τον εαυτό τους, δηλ. το σύστημα αποκτά την ιδιότητα της ρευστότητας που χαρακτηρίζει ένα υγρό. Ταυτόχρονα, το σύστημα διατηρεί μια διατεταγμένη δομή, η οποία καθορίζει τις ιδιότητες που χαρακτηρίζουν τους κρυστάλλους.

Η υψηλή κινητικότητα μιας τέτοιας δομής καθιστά δυνατό τον έλεγχό της μέσω πολύ αδύναμων επιρροών (θερμικές, ηλεκτρικές κ.λπ.), π.χ. αλλάζουν σκόπιμα τις ιδιότητες μιας ουσίας, συμπεριλαμβανομένων των οπτικών, με πολύ μικρή ενεργειακή δαπάνη, που είναι αυτό που χρησιμοποιείται στη σύγχρονη τεχνολογία.

Τύποι κρυσταλλικών δικτυωμάτων

Οποιαδήποτε χημική ουσία σχηματίζεται από μεγάλο αριθμό πανομοιότυπων σωματιδίων που συνδέονται μεταξύ τους.

Σε χαμηλές θερμοκρασίες, όταν η θερμική κίνηση είναι δύσκολη, τα σωματίδια είναι αυστηρά προσανατολισμένα στο χώρο και τη μορφή κρυσταλλικού πλέγματος.

κρυσταλλική κυψέλη - Αυτό δομή με γεωμετρικά σωστή διάταξη σωματιδίων στο χώρο.

Στο ίδιο το κρυσταλλικό πλέγμα διακρίνονται κόμβοι και μεσοκομβικός χώρος.

Η ίδια ουσία ανάλογα με τις συνθήκες (Π, t,...)υπάρχει σε διάφορες κρυσταλλικές μορφές (δηλαδή έχουν διαφορετικά κρυσταλλικά πλέγματα) - αλλοτροπικές τροποποιήσεις που διαφέρουν ως προς τις ιδιότητες.

Για παράδειγμα, τέσσερις τροποποιήσεις του άνθρακα είναι γνωστές: γραφίτης, διαμάντι, καρβίνη και λονσδαλεΐτης.

☼ Η τέταρτη ποικιλία κρυσταλλικού άνθρακα, ο "lonsdaleite", είναι ελάχιστα γνωστή. Ανακαλύφθηκε σε μετεωρίτες και λήφθηκε τεχνητά, και η δομή του ακόμη μελετάται.

☼ Η αιθάλη, ο οπτάνθρακας και ο άνθρακας ταξινομήθηκαν ως άμορφα πολυμερή άνθρακα. Ωστόσο, έγινε πλέον γνωστό ότι και αυτές είναι κρυσταλλικές ουσίες.

☼ Παρεμπιπτόντως, στην αιθάλη βρέθηκαν γυαλιστερά μαύρα σωματίδια, τα οποία ονομάστηκαν «άνθρακας καθρέφτη». Ο άνθρακας καθρέφτης είναι χημικά αδρανής, ανθεκτικός στη θερμότητα, αδιαπέραστος από αέρια και υγρά, έχει λεία επιφάνεια και είναι απολύτως συμβατός με τους ζωντανούς ιστούς.

☼ Το όνομα γραφίτης προέρχεται από το ιταλικό «graffito» - γράφω, σχεδιάζω. Ο γραφίτης είναι ένας σκούρο γκρι κρύσταλλος με ασθενή μεταλλική λάμψη και έχει ένα πολυστρωματικό πλέγμα. Μεμονωμένα στρώματα ατόμων σε έναν κρύσταλλο γραφίτη, συνδεδεμένα μεταξύ τους σχετικά ασθενώς, διαχωρίζονται εύκολα το ένα από το άλλο.

ΤΥΠΟΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ δικτυωτών

	ιωνικός			μέταλλο
Τι υπάρχει στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος, δομική μονάδα	ιόντων	άτομα	μόρια	άτομα και κατιόντα
Τύπος χημικού δεσμού μεταξύ σωματιδίων του κόμβου	ιωνικός		ομοιοπολικό: πολικό και μη πολικό	μέταλλο
Δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ κρυσταλλικών σωματιδίων	ηλεκτροστατική λογικός	ομοιοπολική	διαμοριακή- νέος	ηλεκτροστατική λογικός
Φυσικές ιδιότητες λόγω του κρυσταλλικού πλέγματος	· οι ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των ιόντων είναι ισχυρές, · Τ πληθ. (πυρίμαχος), · διαλύεται εύκολα στο νερό, · το τήγμα και το διάλυμα άγει ηλεκτρικό ρεύμα, μη πτητικό (χωρίς οσμή)	· Οι ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ των ατόμων είναι μεγάλοι, · Τ πληθ. και το T kip είναι πολύ, · δεν διαλύονται στο νερό, · το τήγμα δεν μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα	· οι δυνάμεις έλξης μεταξύ των μορίων είναι μικρές, · Τ πληθ. ↓, μερικά είναι διαλυτά στο νερό, · έχουν πτητική οσμή	· οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι μεγάλες, · Τ πληθ. , Υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα
Αθροιστική κατάσταση μιας ουσίας υπό κανονικές συνθήκες	σκληρά	σκληρά	σκληρά, αεριώδης υγρό	σκληρά, υγρό (Ν σολ)
Παραδείγματα	τα περισσότερα άλατα, αλκάλια, τυπικά οξείδια μετάλλων	C (διαμάντι, γραφίτης), Si, Ge, B, SiO 2, CaC 2, SiC (καρβορούνδιο), BN, Fe 3 C, TaC (t pl. =3800 0 C) Κόκκινος και μαύρος φώσφορος. Οξείδια ορισμένων μετάλλων.	όλα τα αέρια, υγρά, τα περισσότερα αμέταλλα: αδρανή αέρια, αλογόνα, H 2, N 2, O 2, O 3, P 4 (λευκό), S 8. Ενώσεις υδρογόνου από αμέταλλα, οξείδια αμέταλλων: H 2 O, CO 2 «ξηρός πάγος». Οι περισσότερες οργανικές ενώσεις.	Μέταλλα, κράματα

Εάν ο ρυθμός ανάπτυξης των κρυστάλλων είναι χαμηλός κατά την ψύξη, σχηματίζεται μια υαλώδης κατάσταση (άμορφη).

Η σχέση μεταξύ της θέσης ενός στοιχείου στον Περιοδικό Πίνακα και του κρυσταλλικού πλέγματος της απλής ουσίας του.

Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ της θέσης ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα και του κρυσταλλικού πλέγματος της αντίστοιχης στοιχειακής του ουσίας.

		ομάδα
			III			VII	VIII
Π μι R Και Ο ρε						H 2
				Ν 2	Ο2	F 2
	III			Σ 4	S 8	Cl2
						BR 2
						Ι 2
Τύπος κρυσταλλικού πλέγματος		μέταλλο			ατομικός	μοριακός

Οι απλές ουσίες των υπόλοιπων στοιχείων έχουν ένα μεταλλικό κρυσταλλικό πλέγμα.

ΔΙΟΡΘΩΣΗ

Μελετήστε το υλικό της διάλεξης και απαντήστε γραπτώς τις ακόλουθες ερωτήσεις στο τετράδιό σας:

Τι είναι το κρυσταλλικό πλέγμα;
Τι είδους κρυσταλλικά πλέγματα υπάρχουν;
Χαρακτηρίστε κάθε τύπο κρυσταλλικού πλέγματος σύμφωνα με το σχέδιο: Τι υπάρχει στους κόμβους του κρυσταλλικού πλέγματος, δομική μονάδα → Τύπος χημικού δεσμού μεταξύ των σωματιδίων του κόμβου → Δυνάμεις αλληλεπίδρασης μεταξύ των σωματιδίων του κρυστάλλου → Φυσικές ιδιότητες λόγω του κρυστάλλου πλέγμα → Συνολική κατάσταση της ουσίας υπό κανονικές συνθήκες → Παραδείγματα

Ολοκληρώστε τις εργασίες σε αυτό το θέμα:

Τι τύπο κρυσταλλικού πλέγματος έχουν οι ακόλουθες ουσίες που χρησιμοποιούνται ευρέως στην καθημερινή ζωή: νερό, οξικό οξύ (CH 3 COOH), ζάχαρη (C 12 H 22 O 11), λίπασμα καλίου (KCl), άμμος ποταμού (SiO 2) - τήξη σημείο 1710 0 C , αμμωνία (NH 3), επιτραπέζιο αλάτι; Κάντε ένα γενικό συμπέρασμα: με ποιες ιδιότητες μιας ουσίας μπορεί κανείς να προσδιορίσει τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος της;
Χρησιμοποιώντας τους τύπους των δεδομένων ουσιών: SiC, CS 2, NaBr, C 2 H 2 - προσδιορίστε τον τύπο του κρυσταλλικού πλέγματος (ιονικό, μοριακό) κάθε ένωσης και, με βάση αυτό, περιγράψτε τις φυσικές ιδιότητες καθεμιάς από τις τέσσερις ουσίες .
Προπονητής Νο. 1. "Κρυστάλλινα πλέγματα"
Προπονητής Νο 2. "Εργασίες δοκιμής"
Δοκιμή (αυτοέλεγχος):

1) Ουσίες που έχουν κατά κανόνα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα:

ένα). πυρίμαχο και πολύ διαλυτό στο νερό
σι). εύτηκτο και πτητικό
V). Στερεά και ηλεκτρικά αγώγιμα
ΣΟΛ). Θερμικά αγώγιμο και πλαστικό

2) Η έννοια του «μορίου» Δεν εφαρμόζεταισε σχέση με τη δομική μονάδα μιας ουσίας:

ένα). νερό

σι). οξυγόνο

V). διαμάντι

ΣΟΛ). όζο

3) Το ατομικό κρυσταλλικό πλέγμα είναι χαρακτηριστικό:

ένα). αλουμίνιο και γραφίτη

σι). θείο και ιώδιο

V). οξείδιο του πυριτίου και χλωριούχο νάτριο

ΣΟΛ). διαμάντι και βόριο

4) Εάν μια ουσία είναι πολύ διαλυτή στο νερό, έχει υψηλό σημείο τήξης και είναι ηλεκτρικά αγώγιμη, τότε το κρυσταλλικό της πλέγμα είναι:

ΕΝΑ). μοριακός

σι). ατομικός

V). ιωνικός

ΣΟΛ). μέταλλο

Το νερό είναι μια γνωστή και ασυνήθιστη ουσία. Σχεδόν τα 3/4 της επιφάνειας του πλανήτη μας καταλαμβάνεται από ωκεανούς και θάλασσες. Το σκληρό νερό - χιόνι και πάγος - καλύπτει το 20% της γης. Το κλίμα του πλανήτη εξαρτάται από το νερό. Οι γεωφυσικοί το λένε Η γη θα είχε κρυώσει εδώ και πολύ καιρό και θα είχε μετατραπεί σε ένα άψυχο κομμάτι πέτρας, αν όχι το νερό.Έχει πολύ υψηλή θερμοχωρητικότητα. Όταν θερμαίνεται, απορροφά θερμότητα. κρυώνοντας το δίνει. Το νερό της γης απορροφά και επιστρέφει πολλή θερμότητα και έτσι «εξομαλύνει» το κλίμα. Και αυτό που προστατεύει τη Γη από το κοσμικό κρύο είναι εκείνα τα μόρια του νερού που είναι διάσπαρτα στην ατμόσφαιρα - σε σύννεφα και με τη μορφή ατμού.

Το νερό είναι η πιο μυστηριώδης ουσία στη φύση μετά το DNA,διαθέτουν μοναδικές ιδιότητες που όχι μόνο δεν έχουν ακόμη πλήρως εξηγηθεί, αλλά δεν είναι καθόλου γνωστές. Όσο περισσότερο μελετάται, τόσο περισσότερες ανωμαλίες και μυστήρια εντοπίζονται σε αυτό. Οι περισσότερες από αυτές τις ανωμαλίες που καθιστούν δυνατή τη ζωή στη Γη εξηγούνται από την παρουσία δεσμών υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού, οι οποίοι είναι πολύ ισχυρότεροι από τις δυνάμεις έλξης van der Waals μεταξύ μορίων άλλων ουσιών, αλλά μια τάξη μεγέθους ασθενέστερες από τις ιοντικές και τις ομοιοπολικές δεσμούς μεταξύ ατόμων σε μόρια. Οι ίδιοι δεσμοί υδρογόνου υπάρχουν και στο μόριο του DNA.

Ένα μόριο νερού (Η 2 16 Ο) αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου (Η) και ένα άτομο οξυγόνου (16 Ο). Αποδεικνύεται ότι σχεδόν ολόκληρη η ποικιλία των ιδιοτήτων του νερού και η ασυνήθιστη εκδήλωσή τους καθορίζονται, τελικά, από τη φυσική φύση αυτών των ατόμων, τον τρόπο που συνδυάζονται σε ένα μόριο και την ομαδοποίηση των μορίων που προκύπτουν.

Ρύζι. Δομή ενός μορίου νερού . Γεωμετρικό διάγραμμα (α), επίπεδο μοντέλο (β) και χωρική ηλεκτρονική δομή (γ) του μονομερούς H2O. Δύο από τα τέσσερα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό περίβλημα του ατόμου οξυγόνου εμπλέκονται στη δημιουργία ομοιοπολικών δεσμών με άτομα υδρογόνου και τα άλλα δύο σχηματίζουν εξαιρετικά επιμήκεις τροχιές ηλεκτρονίων, το επίπεδο των οποίων είναι κάθετο στο επίπεδο H-O-H.

Το μόριο νερού H 2 O είναι χτισμένο με τη μορφή τριγώνου: η γωνία μεταξύ των δύο δεσμών οξυγόνου-υδρογόνου είναι 104 μοίρες. Επειδή όμως και τα δύο άτομα υδρογόνου βρίσκονται στην ίδια πλευρά του οξυγόνου, τα ηλεκτρικά φορτία σε αυτό διασκορπίζονται. Το μόριο του νερού είναι πολικό, γεγονός που είναι ο λόγος για την ειδική αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφορετικών μορίων του. Τα άτομα υδρογόνου στο μόριο H 2 O, με μερικό θετικό φορτίο, αλληλεπιδρούν με τα ηλεκτρόνια των ατόμων οξυγόνου γειτονικών μορίων. Αυτός ο χημικός δεσμός ονομάζεται δεσμός υδρογόνου. Ενώνει μόρια H 2 O σε μοναδικούς συνεργάτες χωρικής δομής. το επίπεδο στο οποίο βρίσκονται οι δεσμοί υδρογόνου είναι κάθετο στο επίπεδο των ατόμων του ίδιου μορίου H 2 O. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των μορίων του νερού εξηγεί κυρίως τις ασυνήθιστα υψηλές θερμοκρασίες τήξης και βρασμού του. Πρέπει να παρέχεται πρόσθετη ενέργεια για να χαλαρώσει και στη συνέχεια να καταστραφεί οι δεσμοί υδρογόνου. Και αυτή η ενέργεια είναι πολύ σημαντική. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η θερμοχωρητικότητα του νερού είναι τόσο υψηλή.

Ένα μόριο νερού περιέχει δύο πολικούς ομοιοπολικούς δεσμούς H–O. Σχηματίζονται λόγω της επικάλυψης δύο p ενός ηλεκτρονίου - νέφη ενός ατόμου οξυγόνου και ενός ηλεκτρονίου S - νεφών δύο ατόμων υδρογόνου.

Σύμφωνα με την ηλεκτρονική δομή των ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου, ένα μόριο νερού έχει τέσσερα ζεύγη ηλεκτρονίων. Δύο από αυτά εμπλέκονται στο σχηματισμό ομοιοπολικών δεσμών με δύο άτομα υδρογόνου, δηλ. είναι δεσμευτικές. Τα άλλα δύο ζεύγη ηλεκτρονίων είναι ελεύθερα - μη δεσμευμένα. Σχηματίζουν ένα σύννεφο ηλεκτρονίων. Το σύννεφο είναι ετερογενές - μεμονωμένες συγκεντρώσεις και σπάνιες διακρίνονται σε αυτό.

Ένα μόριο νερού έχει τέσσερα φορτία πόλων: δύο θετικά και δύο αρνητικά. Τα θετικά φορτία συγκεντρώνονται στα άτομα υδρογόνου, καθώς το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτραρνητικό από το υδρογόνο. Οι δύο αρνητικοί πόλοι προέρχονται από δύο μη δεσμευτικά ζεύγη ηλεκτρονίων οξυγόνου.

Μια περίσσεια ηλεκτρονιακής πυκνότητας δημιουργείται στον πυρήνα του οξυγόνου. Το εσωτερικό ζεύγος ηλεκτρονίων οξυγόνου πλαισιώνει ομοιόμορφα τον πυρήνα: σχηματικά αντιπροσωπεύεται από έναν κύκλο με κέντρο - τον πυρήνα O 2-. Τα τέσσερα εξωτερικά ηλεκτρόνια ομαδοποιούνται σε δύο ζεύγη ηλεκτρονίων που έλκονται προς τον πυρήνα, αλλά εν μέρει δεν αντισταθμίζονται. Σχηματικά, τα συνολικά τροχιακά ηλεκτρονίων αυτών των ζευγών παρουσιάζονται με τη μορφή ελλείψεων που επιμηκύνονται από ένα κοινό κέντρο - τον πυρήνα O 2-. Κάθε ένα από τα υπόλοιπα δύο ηλεκτρόνια στο οξυγόνο ζευγαρώνει με ένα ηλεκτρόνιο στο υδρογόνο. Αυτοί οι ατμοί έλκονται επίσης προς τον πυρήνα του οξυγόνου. Επομένως, οι πυρήνες υδρογόνου - πρωτόνια - αποδεικνύονται κάπως γυμνοί και εδώ παρατηρείται έλλειψη πυκνότητας ηλεκτρονίων.

Έτσι, σε ένα μόριο νερού υπάρχουν τέσσερις πόλοι φορτίου:δύο αρνητικά (υπερβολική πυκνότητα ηλεκτρονίων στην περιοχή του πυρήνα του οξυγόνου) και δύο θετικά (έλλειψη πυκνότητας ηλεκτρονίων στους δύο πυρήνες υδρογόνου). Για μεγαλύτερη σαφήνεια, μπορούμε να φανταστούμε ότι οι πόλοι καταλαμβάνουν τις κορυφές ενός παραμορφωμένου τετραέδρου, στο κέντρο του οποίου υπάρχει ένας πυρήνας οξυγόνου.

Ρύζι. Δομή ενός μορίου νερού: α – γωνία μεταξύ δεσμών Ο-Η. β – θέση των πόλων φόρτισης. γ – εμφάνιση του νέφους ηλεκτρονίων ενός μορίου νερού.

Το σχεδόν σφαιρικό μόριο νερού έχει μια αισθητά έντονη πολικότητα, καθώς τα ηλεκτρικά φορτία σε αυτό βρίσκονται ασύμμετρα. Κάθε μόριο νερού είναι ένα μικροσκοπικό δίπολο με υψηλή διπολική ροπή 1,87 deBy. Το Debye είναι μια μονάδα εκτός συστήματος ηλεκτρικού διπόλου 3,33564·10 30 C·m. Υπό την επίδραση των διπόλων του νερού, οι διατομικές ή διαμοριακές δυνάμεις στην επιφάνεια μιας ουσίας που βυθίζεται σε αυτό εξασθενούν κατά 80 φορές. Με άλλα λόγια, το νερό έχει υψηλή διηλεκτρική σταθερά, την υψηλότερη από όλες τις γνωστές σε μας ενώσεις.

Σε μεγάλο βαθμό λόγω αυτού, το νερό εκδηλώνεται ως ένας γενικός διαλύτης. Τα στερεά, τα υγρά και τα αέρια υπόκεινται στη διαλυτική του δράση στον ένα ή τον άλλο βαθμό.

Η ειδική θερμοχωρητικότητα του νερού είναι η υψηλότερη από όλες τις ουσίες. Επιπλέον, είναι 2 φορές υψηλότερο από αυτό του πάγου, ενώ για τις περισσότερες απλές ουσίες (για παράδειγμα, μέταλλα) η θερμική ικανότητα πρακτικά δεν αλλάζει κατά τη διαδικασία τήξης και για ουσίες που αποτελούνται από πολυατομικά μόρια, κατά κανόνα, μειώνεται κατά την τήξη.

Μια τέτοια κατανόηση της δομής του μορίου καθιστά δυνατή την εξήγηση πολλών ιδιοτήτων του νερού, ιδιαίτερα της δομής του πάγου. Στο πλέγμα των κρυστάλλων πάγου, κάθε μόριο περιβάλλεται από άλλα τέσσερα. Σε μια επίπεδη εικόνα, αυτό μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

Η σύνδεση μεταξύ των μορίων πραγματοποιείται μέσω ενός ατόμου υδρογόνου. Το θετικά φορτισμένο άτομο υδρογόνου ενός μορίου νερού έλκεται από το αρνητικά φορτισμένο άτομο οξυγόνου ενός άλλου μορίου νερού. Αυτός ο δεσμός ονομάζεται δεσμός υδρογόνου (προσδιορίζεται με τελείες). Η ισχύς ενός δεσμού υδρογόνου είναι περίπου 15-20 φορές ασθενέστερη από έναν ομοιοπολικό δεσμό. Επομένως, ο δεσμός υδρογόνου σπάει εύκολα, κάτι που παρατηρείται, για παράδειγμα, κατά την εξάτμιση του νερού.

Ρύζι. αριστερά - Δεσμοί υδρογόνου μεταξύ μορίων νερού

Η δομή του υγρού νερού μοιάζει με αυτή του πάγου. Στο υγρό νερό, τα μόρια συνδέονται επίσης μεταξύ τους μέσω δεσμών υδρογόνου, αλλά η δομή του νερού είναι λιγότερο «άκαμπτη» από αυτή του πάγου. Λόγω της θερμικής κίνησης των μορίων στο νερό, κάποιοι δεσμοί υδρογόνου σπάνε και άλλοι σχηματίζονται.

Ρύζι. Κρυσταλλικό πλέγμα πάγου. Τα μόρια νερού H 2 O (μαύρες μπάλες) στους κόμβους του βρίσκονται έτσι ώστε το καθένα να έχει τέσσερις «γείτονες».

Η πολικότητα των μορίων του νερού και η παρουσία μερικώς μη αντισταθμισμένων ηλεκτρικών φορτίων σε αυτά προκαλεί μια τάση ομαδοποίησης μορίων σε μεγάλες «κοινότητες» - συνεργάτες. Αποδεικνύεται ότι μόνο το νερό σε κατάσταση ατμού αντιστοιχεί πλήρως στον τύπο H2O. Αυτό φάνηκε από τα αποτελέσματα του προσδιορισμού της μοριακής μάζας των υδρατμών. Στο εύρος θερμοκρασίας από 0 έως 100°C, η συγκέντρωση μεμονωμένων (μονομερών μορίων) υγρού νερού δεν υπερβαίνει το 1%. Όλα τα άλλα μόρια νερού συνδυάζονται σε συνεργάτες διαφορετικών βαθμών πολυπλοκότητας και η σύνθεσή τους περιγράφεται από τον γενικό τύπο (H2O)x.

Η άμεση αιτία του σχηματισμού συνεργατών είναι οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού. Προκύπτουν μεταξύ των πυρήνων υδρογόνου ορισμένων μορίων και των «συμπυκνώσεων» ηλεκτρονίων των πυρήνων οξυγόνου άλλων μορίων του νερού. Είναι αλήθεια ότι αυτοί οι δεσμοί είναι δεκάδες φορές πιο αδύναμοι από τους «τυποποιημένους» ενδομοριακούς χημικούς δεσμούς και οι συνηθισμένες μοριακές κινήσεις είναι αρκετές για να τους καταστρέψουν. Αλλά υπό την επίδραση θερμικών δονήσεων, νέες συνδέσεις αυτού του τύπου προκύπτουν εξίσου εύκολα. Η εμφάνιση και η αποσύνθεση των συνεργατών μπορεί να εκφραστεί με το ακόλουθο διάγραμμα:

x·H 2 O↔ (H 2 O) x

Δεδομένου ότι τα τροχιακά ηλεκτρονίων σε κάθε μόριο νερού σχηματίζουν μια τετραεδρική δομή, οι δεσμοί υδρογόνου μπορούν να οργανώσουν τη διάταξη των μορίων του νερού σε τετραεδρικά συντονισμένα συνεργεία.

Οι περισσότεροι ερευνητές εξηγούν την ασυνήθιστα υψηλή θερμική ικανότητα του υγρού νερού από το γεγονός ότι όταν λιώνει ο πάγος, η κρυσταλλική του δομή δεν καταρρέει αμέσως. Σε υγρό νερό, οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων διατηρούνται. Αυτό που μένει σε αυτό είναι θραύσματα πάγου - συνεργάτες μεγάλου ή μικρότερου αριθμού μορίων νερού. Ωστόσο, σε αντίθεση με τον πάγο, κάθε συνεργάτης δεν υπάρχει για πολύ. Συνεχώς συμβαίνει η καταστροφή κάποιων και ο σχηματισμός άλλων συνεργατών. Σε κάθε τιμή θερμοκρασίας στο νερό, δημιουργείται η δική του δυναμική ισορροπία σε αυτή τη διαδικασία. Και όταν το νερό θερμαίνεται, μέρος της θερμότητας δαπανάται για το σπάσιμο των δεσμών υδρογόνου στους συνεργάτες. Σε αυτή την περίπτωση, δαπανώνται 0,26-0,5 eV για το σπάσιμο κάθε δεσμού. Αυτό εξηγεί την ασυνήθιστα υψηλή θερμοχωρητικότητα του νερού σε σύγκριση με τήγματα άλλων ουσιών που δεν σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου. Όταν θερμαίνουμε τέτοια τήγματα, η ενέργεια δαπανάται μόνο για τη μετάδοση θερμικών κινήσεων στα άτομα ή τα μόριά τους. Οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού σπάνε εντελώς μόνο όταν το νερό μετατρέπεται σε ατμό. Η ορθότητα αυτής της άποψης υποδηλώνεται επίσης από το γεγονός ότι η ειδική θερμοχωρητικότητα των υδρατμών στους 100°C πρακτικά συμπίπτει με την ειδική θερμοχωρητικότητα του πάγου στους 0°C.

Εικόνα παρακάτω:

Το στοιχειώδες δομικό στοιχείο ενός συνεργάτη είναι ένα σύμπλεγμα: Ρύζι. Ένα ξεχωριστό υποθετικό σύμπλεγμα νερού. Τα μεμονωμένα σμήνη σχηματίζουν συσχετισμούς μορίων νερού (H 2 O) x: Ρύζι. Συστάδες μορίων νερού σχηματίζουν συνεργάτες.

Υπάρχει μια άλλη άποψη για τη φύση της ασυνήθιστα υψηλής θερμικής ικανότητας του νερού. Ο καθηγητής G.N. Zatsepina σημείωσε ότι η μοριακή θερμοχωρητικότητα του νερού, που ανέρχεται σε 18 cal/(molgrad), είναι ακριβώς ίση με τη θεωρητική γραμμομοριακή θερμοχωρητικότητα ενός στερεού με τριατομικούς κρυστάλλους. Και σύμφωνα με το νόμο του Dulong και του Petit, οι ατομικές θερμικές ικανότητες όλων των χημικά απλών (μονατομικών) κρυσταλλικών σωμάτων σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία είναι ίδιες και ίσες με 6 calDmol o deg). Και για τα τριατομικά, το γραμμομόλ των οποίων περιέχει θέσεις κρυσταλλικού πλέγματος 3 N a, είναι 3 φορές περισσότερο. (Εδώ το N a είναι ο αριθμός του Avogadro).

Από αυτό προκύπτει ότι το νερό είναι, σαν να λέγαμε, ένα κρυσταλλικό σώμα που αποτελείται από τριατομικά μόρια H 2 0. Αυτό αντιστοιχεί στην κοινή ιδέα του νερού ως μείγματος κρυσταλλικών συσχετισμών με ένα μικρό μείγμα ελεύθερων μορίων νερού H 2 O μεταξύ τους, ο αριθμός των οποίων αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Από αυτή την άποψη, αυτό που προκαλεί έκπληξη δεν είναι η υψηλή θερμοχωρητικότητα του υγρού νερού, αλλά η χαμηλή θερμοχωρητικότητα του στερεού πάγου. Η μείωση της ειδικής θερμοχωρητικότητας του νερού κατά την κατάψυξη εξηγείται από την απουσία εγκάρσιων θερμικών δονήσεων των ατόμων στο άκαμπτο κρυσταλλικό πλέγμα του πάγου, όπου κάθε πρωτόνιο που προκαλεί δεσμό υδρογόνου έχει μόνο έναν βαθμό ελευθερίας για θερμικές δονήσεις αντί για τρεις .

Αλλά λόγω τι και πώς μπορούν να συμβούν τόσο μεγάλες αλλαγές στη θερμοχωρητικότητα του νερού χωρίς αντίστοιχες αλλαγές στην πίεση; Για να απαντήσουμε σε αυτό το ερώτημα, ας συναντηθούμε με την υπόθεση του υποψηφίου των γεωλογικών και ορυκτολογικών επιστημών Yu. A. Kolyasnikov για τη δομή του νερού.

Επισημαίνει ότι οι ανακαλυπτές των δεσμών υδρογόνου, J. Bernal και R. Fowler, το 1932 συνέκριναν τη δομή του υγρού νερού με την κρυσταλλική δομή του χαλαζία και αυτοί οι συνεργάτες που αναφέρονται παραπάνω είναι κυρίως τετραμερή 4H 2 0, στα οποία υπάρχουν τέσσερα μόρια νερού συνδέονται σε ένα συμπαγές τετράεδρο με δώδεκα εσωτερικούς δεσμούς υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα τετράεδρο.

Ταυτόχρονα, οι δεσμοί υδρογόνου σε αυτά τα τετραμερή μπορούν να σχηματίσουν τόσο δεξιόστροφες όσο και αριστερόστροφες ακολουθίες, όπως και οι κρύσταλλοι του ευρέως διαδεδομένου χαλαζία (Si0 2), οι οποίοι έχουν επίσης τετραεδρική δομή, εμφανίζονται σε δεξιόστροφες και αριστερόστροφες κρυσταλλικές μορφές . Δεδομένου ότι κάθε τέτοιο τετραμερές νερού έχει επίσης τέσσερις αχρησιμοποίητους εξωτερικούς δεσμούς υδρογόνου (όπως ένα μόριο νερού), τα τετραμερή μπορούν να συνδεθούν με αυτούς τους εξωτερικούς δεσμούς σε ένα είδος πολυμερών αλυσίδων, όπως ένα μόριο DNA. Και επειδή υπάρχουν μόνο τέσσερις εξωτερικοί δεσμοί και 3 φορές περισσότεροι εσωτερικοί, αυτό επιτρέπει στα βαριά και ισχυρά τετραμερή σε υγρό νερό να κάμπτονται, να περιστρέφονται και ακόμη και να σπάζουν αυτούς τους εξωτερικούς δεσμούς υδρογόνου που εξασθενούν από θερμικούς κραδασμούς. Αυτό καθορίζει τη ρευστότητα του νερού.

Το νερό, σύμφωνα με τον Kolyasnikov, έχει αυτή τη δομή μόνο σε υγρή κατάσταση και, πιθανώς, εν μέρει σε κατάσταση ατμού. Αλλά στον πάγο, η κρυσταλλική δομή του οποίου έχει μελετηθεί καλά, οι τετραϋδρόλες συνδέονται μεταξύ τους με άκαμπτους, εξίσου ισχυρούς άμεσους δεσμούς υδρογόνου σε ένα ανοιχτό πλαίσιο με μεγάλα κενά, γεγονός που καθιστά την πυκνότητα του πάγου μικρότερη από την πυκνότητα του νερού .

Ρύζι. Κρυσταλλική δομή του πάγου: τα μόρια του νερού συνδέονται σε κανονικά εξάγωνα

Όταν ο πάγος λιώνει, ορισμένοι από τους δεσμούς υδρογόνου σε αυτόν εξασθενούν και κάμπτονται, γεγονός που οδηγεί σε αναδιάρθρωση της δομής στα προαναφερθέντα τετραμερή και καθιστά το υγρό νερό πιο πυκνό από τον πάγο. Στους 4°C, εμφανίζεται μια κατάσταση όταν όλοι οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των τετραμερών κάμπτονται στο μέγιστο, γεγονός που καθορίζει τη μέγιστη πυκνότητα του νερού σε αυτή τη θερμοκρασία. Δεν υπάρχει πουθενά να προχωρήσουν οι συνδέσεις περισσότερο.

Σε θερμοκρασίες άνω των 4°C, οι μεμονωμένοι δεσμοί μεταξύ τετραμερών αρχίζουν να σπάνε και στους 36-37°C σπάνε οι μισοί από τους εξωτερικούς δεσμούς υδρογόνου. Αυτό καθορίζει το ελάχιστο στην καμπύλη της ειδικής θερμοχωρητικότητας του νερού σε σχέση με τη θερμοκρασία. Σε θερμοκρασία 70°C, σχεδόν όλοι οι διατετραμερείς δεσμοί σπάνε και μαζί με τα ελεύθερα τετραμερή, μόνο μικρά θραύσματα αλυσίδων «πολυμερούς» τους παραμένουν στο νερό. Τέλος, όταν το νερό βράζει, συμβαίνει η τελική ρήξη των πλέον μεμονωμένων τετραμερών σε μεμονωμένα μόρια H 2 0. Και το γεγονός ότι η ειδική θερμότητα της εξάτμισης του νερού είναι ακριβώς 3 φορές μεγαλύτερη από το άθροισμα των ειδικών θερμοτήτων του λιώσιμου πάγου και της επακόλουθης θέρμανσης νερού στους 100 ° C επιβεβαιώνει την υπόθεση του Kolyasnikov Περί. ότι ο αριθμός των εσωτερικών δεσμών σε ένα τετραμερές είναι 3 φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των εξωτερικών.

Αυτή η τετραεδρική-ελικοειδής δομή του νερού μπορεί να οφείλεται στην αρχαία ρεολογική σύνδεσή του με τον χαλαζία και άλλα ορυκτά πυριτίου-οξυγόνου που κυριαρχούν στον φλοιό της γης, από τα βάθη του οποίου κάποτε εμφανίστηκε νερό στη Γη. Ακριβώς όπως ένας μικρός κρύσταλλος αλατιού αναγκάζει το διάλυμα που τον περιβάλλει να κρυσταλλωθεί σε παρόμοιους κρυστάλλους και όχι σε άλλους, έτσι και ο χαλαζίας έκανε τα μόρια του νερού να ευθυγραμμιστούν σε τετραεδρικές δομές, οι οποίες είναι ενεργειακά πιο ευνοϊκές. Και στην εποχή μας, στην ατμόσφαιρα της γης, οι υδρατμοί, που συμπυκνώνονται σε σταγονίδια, σχηματίζουν μια τέτοια δομή επειδή η ατμόσφαιρα περιέχει πάντα μικροσκοπικά σταγονίδια νερού αερολύματος που έχουν ήδη αυτή τη δομή. Είναι κέντρα συμπύκνωσης υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Παρακάτω είναι πιθανές δομές πυριτικών αλυσίδων με βάση το τετράεδρο, το οποίο μπορεί επίσης να αποτελείται από τετράεδρα νερού.

Ρύζι. Στοιχειώδες κανονικό τετράεδρο πυριτίου-οξυγόνου SiO 4 4-.

Ρύζι. Στοιχειακές μονάδες πυριτίου-οξυγόνου-ορθοομάδες SiO 4 4- στη δομή του ενστατίτη Mg-πυροξενίου (α) και διόρθο ομάδων Si 2 O 7 6- στον Ca-πυροξενοειδές βολλαστονίτη (β).

Ρύζι. Οι απλούστεροι τύποι νησιωτικών ανιονικών ομάδων πυριτίου-οξυγόνου: a-SiO 4, b-Si 2 O 7, c-Si 3 O 9, d-Si 4 O 12, d-Si 6 O 18.

Ρύζι. παρακάτω - Οι πιο σημαντικοί τύποι ανιονικών ομάδων αλυσίδας πυριτίου-οξυγόνου (σύμφωνα με τον Belov): α-μεταγερμανικό, β - πυροξένιο, γ - βαθυσίτης, δ-βολαστονίτης, δ-βλασοβίτης, ε-μελιλίτης, φ-ροδονίτης, ζ-πυροξμαγγίτης , i-μεταφωσφορικό, k-φθοροβερυλικό, 1-βαρυλίτη.

Ρύζι. παρακάτω - Συμπύκνωση ανιόντων πυριτίου-οξυγόνου πυροξένης σε κυψελοειδή αμφίβολο δύο σειρών (α), αμφίβολο τριών σειρών (β), στρωμένο τάλκη και συναφή ανιόντα (γ).

Ρύζι. παρακάτω - Οι πιο σημαντικοί τύποι ταινιωμένων ομάδων πυριτίου-οξυγόνου (σύμφωνα με τον Belov): a - sillimanite, amphibole, xonotlite. β-επιδιδυμίτιδα; β-ορθοκλάση; g-narsarsukite; d-φαινικό πρισματικό; ένθετο e-euclase.

Ρύζι. στα δεξιά - Ένα θραύσμα (στοιχειώδη συσκευασία) της στρωματοποιημένης κρυσταλλικής δομής του μοσχοβίτιου KAl 2 (AlSi 3 O 10 XOH) 2, που απεικονίζει την ενδιάμεση στρώση δικτύων αλουμινίου-πυριτίου-οξυγόνου με πολυεδρικά στρώματα μεγάλων κατιόντων αλουμινίου και καλίου, που θυμίζει μια αλυσίδα DNA.

Άλλα μοντέλα δομής νερού είναι επίσης δυνατά. Τετραεδρικά συνδεδεμένα μόρια νερού σχηματίζουν περίεργες αλυσίδες αρκετά σταθερής σύνθεσης. Οι ερευνητές αποκαλύπτουν όλο και πιο λεπτούς και πολύπλοκους μηχανισμούς της «εσωτερικής οργάνωσης» της υδάτινης μάζας. Εκτός από τη δομή που μοιάζει με πάγο, τα μόρια υγρού νερού και μονομερών, περιγράφεται επίσης ένα τρίτο στοιχείο της δομής - μη τετραεδρικό.

Ένα ορισμένο μέρος των μορίων του νερού δεν συνδέεται σε τρισδιάστατα πλαίσια, αλλά σε γραμμικούς δακτυλίους. Οι δακτύλιοι, όταν ομαδοποιούνται, σχηματίζουν ακόμη πιο σύνθετα συμπλέγματα συνεργατών.

Έτσι, το νερό μπορεί θεωρητικά να σχηματίσει αλυσίδες, όπως ένα μόριο DNA, όπως θα συζητηθεί παρακάτω. Ένα άλλο ενδιαφέρον πράγμα σχετικά με αυτή την υπόθεση είναι ότι υπονοεί την ίση πιθανότητα ύπαρξης δεξιόστροφου και αριστερού νερού. Αλλά οι βιολόγοι έχουν από καιρό παρατηρήσει ότι σε βιολογικούς ιστούς και δομές παρατηρούνται μόνο αριστερόχειρες ή δεξιόχειρες σχηματισμοί. Ένα παράδειγμα αυτού είναι τα μόρια πρωτεΐνης, κατασκευασμένα μόνο από αριστερόστροφα αμινοξέα και στριμμένα μόνο σε μια αριστερόστροφη σπείρα. Αλλά τα σάκχαρα στη φύση είναι όλα δεξιόχειρα. Κανείς δεν μπόρεσε ακόμη να εξηγήσει γιατί στη ζωντανή φύση υπάρχει τέτοια προτίμηση για το αριστερό σε ορισμένες περιπτώσεις και για το δεξί σε άλλες. Πράγματι, στην άψυχη φύση, τόσο τα δεξιόχειρα όσο και τα αριστερόχειρα μόρια βρίσκονται με ίσες πιθανότητες.

Πριν από περισσότερα από εκατό χρόνια, ο διάσημος Γάλλος φυσιοδίφης Louis Pasteur ανακάλυψε ότι οι οργανικές ενώσεις σε φυτά και ζώα είναι οπτικά ασύμμετρες - περιστρέφουν το επίπεδο πόλωσης του φωτός που προσπίπτει πάνω τους. Όλα τα αμινοξέα που αποτελούν τα ζώα και τα φυτά περιστρέφουν το επίπεδο πόλωσης προς τα αριστερά και όλα τα σάκχαρα περιστρέφονται προς τα δεξιά. Αν συνθέσουμε ενώσεις με την ίδια χημική σύσταση, τότε καθεμία από αυτές θα περιέχει ίσο αριθμό αριστερόστροφων και δεξιόχειρων μορίων.

Όπως γνωρίζετε, όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί αποτελούνται από πρωτεΐνες, και αυτές, με τη σειρά τους, αποτελούνται από αμινοξέα. Συνδυάζοντας το ένα με το άλλο σε μια ποικιλία αλληλουχιών, τα αμινοξέα σχηματίζουν μακριές πεπτιδικές αλυσίδες που αυθόρμητα «στρίβονται» σε πολύπλοκα μόρια πρωτεΐνης. Όπως πολλές άλλες οργανικές ενώσεις, τα αμινοξέα έχουν χειρόμορφη συμμετρία (από το ελληνικό chiros - χέρι), δηλαδή μπορούν να υπάρχουν σε δύο κατοπτρικές συμμετρικές μορφές που ονομάζονται «εναντιομερή». Τέτοια μόρια είναι παρόμοια μεταξύ τους, όπως το αριστερό και το δεξί χέρι, επομένως ονομάζονται μόρια D- και L (από το λατινικό dexter, laevus - δεξιά και αριστερά).

Ας φανταστούμε τώρα ότι ένα μέσο με αριστερά και δεξιά μόρια έχει περάσει σε κατάσταση με μόνο αριστερά ή μόνο δεξιά μόρια. Οι ειδικοί αποκαλούν ένα τέτοιο περιβάλλον χειροκίνητα (από την ελληνική λέξη "cheira" - χέρι) παραγγελθεί. Η αυτοαναπαραγωγή ζωντανών πραγμάτων (βιοποίηση - όπως ορίζεται από τον D. Bernal) θα μπορούσε να προκύψει και να διατηρηθεί μόνο σε ένα τέτοιο περιβάλλον.

Ρύζι. Συμμετρία καθρέφτη στη φύση

Ένα άλλο όνομα για τα μόρια εναντιομερών - "δεξιστροφικά" και "αριστερόστροφα" - προέρχεται από την ικανότητά τους να περιστρέφουν το επίπεδο πόλωσης του φωτός σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Εάν το γραμμικά πολωμένο φως διέρχεται από ένα διάλυμα τέτοιων μορίων, το επίπεδο της πόλωσής του περιστρέφεται: δεξιόστροφα εάν τα μόρια στο διάλυμα είναι δεξιόστροφα και αριστερόστροφα εάν τα μόρια στο διάλυμα είναι αριστερόστροφα. Και σε ένα μείγμα ίσων ποσοτήτων μορφών D- και L (που ονομάζεται "ρακεμικό"), το φως θα διατηρήσει την αρχική του γραμμική πόλωση. Αυτή η οπτική ιδιότητα των χειρόμορφων μορίων ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά από τον Λουί Παστέρ το 1848.

Είναι περίεργο ότι σχεδόν όλες οι φυσικές πρωτεΐνες αποτελούνται μόνο από αριστερόστροφα αμινοξέα. Αυτό το γεγονός είναι ακόμη πιο εκπληκτικό αφού η σύνθεση αμινοξέων σε εργαστηριακές συνθήκες παράγει περίπου τον ίδιο αριθμό δεξιόχειρων και αριστερόχειρων μορίων. Αποδεικνύεται ότι όχι μόνο τα αμινοξέα έχουν αυτό το χαρακτηριστικό, αλλά και πολλές άλλες ουσίες σημαντικές για τα ζωντανά συστήματα, και το καθένα έχει ένα αυστηρά καθορισμένο σημάδι συμμετρίας καθρέφτη σε όλη τη βιόσφαιρα. Για παράδειγμα, τα σάκχαρα που αποτελούν μέρος πολλών νουκλεοτιδίων, καθώς και τα νουκλεϊκά οξέα DNA και RNA, αντιπροσωπεύονται στο σώμα αποκλειστικά από δεξιόχειρα μόρια D. Αν και οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των «αντίποδων καθρέφτη» είναι οι ίδιες, η φυσιολογική τους δραστηριότητα στους οργανισμούς είναι διαφορετική: η L-caxara δεν απορροφάται, η L-φαινυλαλανίνη, σε αντίθεση με τα αβλαβή μόριά της D, προκαλεί ψυχικές ασθένειες κ.λπ.

Σύμφωνα με τις σύγχρονες ιδέες για την προέλευση της ζωής στη Γη, η επιλογή ενός συγκεκριμένου τύπου συμμετρίας καθρέφτη από οργανικά μόρια χρησίμευσε ως η κύρια προϋπόθεση για την επιβίωσή τους και την επακόλουθη αυτοαναπαραγωγή τους. Ωστόσο, το ερώτημα για το πώς και γιατί συνέβη η εξελικτική επιλογή του ενός ή του άλλου αντιπόδου καθρέφτη εξακολουθεί να παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της επιστήμης.

Ο Σοβιετικός επιστήμονας L.L. Morozov απέδειξε ότι η μετάβαση στη χειρόμορφη τάξη δεν θα μπορούσε να συμβεί εξελικτικά, αλλά μόνο με κάποια συγκεκριμένη απότομη αλλαγή φάσης. Ο ακαδημαϊκός V.I. Goldansky ονόμασε αυτή τη μετάβαση, χάρη στην οποία ξεκίνησε η ζωή στη Γη, μια χειρόμορφη καταστροφή.

Πώς προέκυψαν οι συνθήκες για την καταστροφή φάσης που προκάλεσε τη χειρόμορφη μετάβαση;

Το πιο σημαντικό ήταν ότι οι οργανικές ενώσεις έλιωναν στους 800-1000 0C στον φλοιό της γης και οι ανώτερες ψύχονταν στη θερμοκρασία του διαστήματος, δηλαδή στο απόλυτο μηδέν. Η διαφορά θερμοκρασίας έφτασε τους 1000 °C. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, τα οργανικά μόρια έλιωσαν υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας και καταστράφηκαν ακόμη και εντελώς, και η κορυφή παρέμεινε κρύα καθώς τα οργανικά μόρια ήταν παγωμένα. Τα αέρια και οι υδρατμοί που διέρρευσαν από τον φλοιό της γης άλλαξαν τη χημική σύνθεση των οργανικών ενώσεων. Τα αέρια μετέφεραν θερμότητα μαζί τους, με αποτέλεσμα η γραμμή τήξης του οργανικού στρώματος να κινείται πάνω-κάτω, δημιουργώντας μια κλίση.

Σε πολύ χαμηλές ατμοσφαιρικές πιέσεις, το νερό βρισκόταν στην επιφάνεια της γης μόνο με τη μορφή ατμού και πάγου. Όταν η πίεση έφτασε στο λεγόμενο τριπλό σημείο του νερού (0,006 ατμόσφαιρες), το νερό μπόρεσε να υπάρξει για πρώτη φορά με τη μορφή υγρού.

Φυσικά, μόνο πειραματικά μπορεί κανείς να αποδείξει τι ακριβώς προκάλεσε τη χειρόμορφη μετάβαση: επίγειους ή κοσμικούς λόγους. Αλλά με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, σε κάποιο σημείο, τα μόρια με χειρόμορφη διάταξη (δηλαδή, αριστερόστροφα αμινοξέα και δεξιοστροφικά σάκχαρα) αποδείχθηκαν πιο σταθερά και άρχισε μια ασταμάτητη αύξηση του αριθμού τους - μια χειρόμορφη μετάβαση.

Το χρονικό του πλανήτη λέει επίσης ότι εκείνη την εποχή δεν υπήρχαν βουνά ή βαθουλώματα στη Γη. Ο ημι-λιωμένος γρανιτικός φλοιός παρουσίαζε μια επιφάνεια τόσο λεία όσο το επίπεδο του σύγχρονου ωκεανού. Ωστόσο, μέσα σε αυτήν την πεδιάδα υπήρχαν ακόμη βαθουλώματα λόγω της άνισης κατανομής των μαζών μέσα στη Γη. Αυτές οι μειώσεις έπαιξαν εξαιρετικά σημαντικό ρόλο.

Γεγονός είναι ότι βαθουλώματα με επίπεδο πυθμένα εκατοντάδων ή και χιλιάδων χιλιομέτρων πλάτους και όχι περισσότερο από εκατό μέτρα βάθους πιθανότατα έγιναν το λίκνο της ζωής. Άλλωστε, νερό που μαζεύτηκε στην επιφάνεια του πλανήτη κυλούσε μέσα τους. Το νερό αραίωσε τις χειρόμορφες οργανικές ενώσεις στο στρώμα τέφρας. Η χημική σύνθεση της ένωσης άλλαξε σταδιακά και η θερμοκρασία σταθεροποιήθηκε. Η μετάβαση από το άψυχο στη ζωή, που ξεκίνησε σε άνυδρες συνθήκες, συνεχίστηκε σε υδάτινο περιβάλλον.

Αυτή είναι η πλοκή της προέλευσης της ζωής; Το πιθανότερο είναι ναι. Στο γεωλογικό τμήμα της Isua (Δυτική Γροιλανδία), ηλικίας 3,8 δισεκατομμυρίων ετών, βρέθηκαν ενώσεις που μοιάζουν με βενζίνη και πετρέλαιο με την αναλογία ισοτόπων C12/C13 χαρακτηριστική του άνθρακα φωτοσυνθετικής προέλευσης.

Εάν επιβεβαιωθεί η βιολογική φύση των ενώσεων άνθρακα από το τμήμα Isua, τότε αποδεικνύεται ότι ολόκληρη η περίοδος προέλευσης της ζωής στη Γη - από την εμφάνιση χειρόμορφης οργανικής ύλης έως την εμφάνιση ενός κυττάρου ικανού για φωτοσύνθεση και αναπαραγωγή - ήταν ολοκληρωθεί σε μόλις εκατό εκατομμύρια χρόνια. Και τα μόρια του νερού και το DNA έπαιξαν τεράστιο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία.

Το πιο εκπληκτικό με τη δομή του νερού είναι ότι τα μόρια του νερού σε χαμηλές αρνητικές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις μέσα σε νανοσωλήνες μπορούν να κρυσταλλωθούν σε σχήμα διπλής έλικας, που θυμίζει DNA. Αυτό αποδείχθηκε από πειράματα υπολογιστή Αμερικανών επιστημόνων με επικεφαλής τον Xiao Cheng Zeng στο Πανεπιστήμιο της Νεμπράσκα (ΗΠΑ).

Το DNA είναι ένας διπλός κλώνος στριμμένος σε σπείρα.Κάθε νήμα αποτελείται από "τούβλα" - νουκλεοτίδια συνδεδεμένα σε σειρά. Κάθε νουκλεοτίδιο του DNA περιέχει μία από τις τέσσερις αζωτούχες βάσεις - γουανίνη (G), αδενίνη (Α) (πουρίνες), θυμίνη (Τ) και κυτοσίνη (C) (πυριμιδίνες), που σχετίζονται με δεοξυριβόζη, με τη δεύτερη, με τη σειρά της, ένα φωσφορικό άλας επισυνάπτεται η ομάδα. Τα γειτονικά νουκλεοτίδια συνδέονται μεταξύ τους σε μια αλυσίδα με έναν φωσφοδιεστερικό δεσμό που σχηματίζεται από 3"-υδροξυλ (3"-ΟΗ) και 5"-φωσφορικές ομάδες (5"-PO3). Αυτή η ιδιότητα καθορίζει την παρουσία πολικότητας στο DNA, δηλ. αντίθετες κατευθύνσεις, συγκεκριμένα άκρα 5" και 3": το άκρο 5" ενός νήματος αντιστοιχεί στο άκρο 3" του δεύτερου νήματος. Η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων σας επιτρέπει να «κωδικοποιήσετε» πληροφορίες σχετικά με διάφορους τύπους RNA, οι πιο σημαντικοί από τους οποίους είναι ο αγγελιοφόρος ή το πρότυπο (mRNA), το ριβοσωμικό (rRNA) και το μεταφορικό (tRNA). Όλοι αυτοί οι τύποι RNA συντίθενται σε ένα πρότυπο DNA αντιγράφοντας μια αλληλουχία DNA σε μια αλληλουχία RNA που συντίθεται κατά τη μεταγραφή και συμμετέχουν στην πιο σημαντική διαδικασία της ζωής - τη μεταφορά και αντιγραφή πληροφοριών (μετάφραση).

Η πρωταρχική δομή του DNA είναι η γραμμική αλληλουχία νουκλεοτιδίων DNA σε μια αλυσίδα. Η αλληλουχία των νουκλεοτιδίων σε μια αλυσίδα DNA γράφεται με τη μορφή ενός τύπου γράμματος DNA: για παράδειγμα - AGTCATGCCAG, η είσοδος γίνεται από το 5" έως το 3" άκρο της αλυσίδας DNA.

Η δευτερογενής δομή του DNA σχηματίζεται λόγω των αλληλεπιδράσεων των νουκλεοτιδίων (κυρίως αζωτούχων βάσεων) μεταξύ τους, των δεσμών υδρογόνου. Ένα κλασικό παράδειγμα δευτερογενούς δομής του DNA είναι η διπλή έλικα του DNA. Η διπλή έλικα του DNA είναι η πιο κοινή μορφή DNA στη φύση, που αποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες DNA. Η κατασκευή κάθε νέας αλυσίδας DNA πραγματοποιείται σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας, δηλ. Κάθε αζωτούχος βάση μιας αλυσίδας DNA αντιστοιχεί σε μια αυστηρά καθορισμένη βάση μιας άλλης αλυσίδας: σε ένα συμπληρωματικό ζεύγος, απέναντι από το Α είναι το T και απέναντι από το G είναι το C, κ.λπ.

Προκειμένου το νερό να σχηματίσει μια σπείρα, όπως αυτή, σε ένα προσομοιωμένο πείραμα «τοποθετήθηκε» σε νανοσωλήνες υπό υψηλή πίεση, που κυμαινόταν σε διαφορετικά πειράματα από 10 έως 40.000 ατμόσφαιρες. Μετά από αυτό, ρυθμίστηκε η θερμοκρασία, η οποία είχε τιμή -23°C. Το περιθώριο σε σύγκριση με το σημείο πήξης του νερού έγινε λόγω του γεγονότος ότι με την αύξηση της πίεσης το σημείο τήξης του πάγου νερού μειώνεται. Η διάμετρος των νανοσωλήνων κυμαινόταν από 1,35 έως 1,90 nm.

Ρύζι. Γενική άποψη της δομής του νερού (εικόνα από New Scientist)

Τα μόρια του νερού συνδέονται μεταξύ τους μέσω δεσμών υδρογόνου, η απόσταση μεταξύ των ατόμων οξυγόνου και υδρογόνου είναι 96 pm και μεταξύ δύο υδρογόνων - 150 pm. Στη στερεά κατάσταση, το άτομο οξυγόνου συμμετέχει στο σχηματισμό δύο δεσμών υδρογόνου με γειτονικά μόρια νερού. Σε αυτή την περίπτωση, μεμονωμένα μόρια H 2 O έρχονται σε επαφή μεταξύ τους με αντίθετους πόλους. Έτσι, σχηματίζονται στρώματα στα οποία κάθε μόριο συνδέεται με τρία μόρια του στρώματός του και ένα από το γειτονικό. Ως αποτέλεσμα, η κρυσταλλική δομή του πάγου αποτελείται από εξαγωνικούς «σωλήνες» που συνδέονται μεταξύ τους σαν κηρήθρα.

Ρύζι. Εσωτερικό τοίχωμα μιας δομής νερού (εικόνα New Scientist)

Οι επιστήμονες περίμεναν να δουν ότι το νερό σε όλες τις περιπτώσεις σχηματίζει μια λεπτή σωληνοειδή δομή. Ωστόσο, το μοντέλο έδειξε ότι σε διάμετρο σωλήνα 1,35 nm και πίεση 40.000 ατμοσφαιρών, οι δεσμοί υδρογόνου κάμπτονταν, οδηγώντας στο σχηματισμό μιας έλικας με διπλά τοιχώματα. Το εσωτερικό τοίχωμα αυτής της δομής είναι μια τετραπλή έλικα και το εξωτερικό τοίχωμα αποτελείται από τέσσερις διπλές έλικες, παρόμοιες με τη δομή του μορίου DNA.

Το τελευταίο γεγονός αφήνει ένα αποτύπωμα όχι μόνο στην εξέλιξη των ιδεών μας για το νερό, αλλά και στην εξέλιξη της πρώιμης ζωής και στο ίδιο το μόριο DNA. Αν υποθέσουμε ότι στην εποχή της προέλευσης της ζωής, τα πετρώματα από κρυόλιθο είχαν το σχήμα νανοσωλήνων, τίθεται το ερώτημα: θα μπορούσε το νερό που απορροφάται σε αυτούς να χρησιμεύσει ως δομική βάση (μήτρα) για τη σύνθεση DNA και την ανάγνωση πληροφοριών; Ίσως αυτός είναι ο λόγος που η ελικοειδής δομή του DNA επαναλαμβάνει την ελικοειδή δομή του νερού στους νανοσωλήνες. Όπως αναφέρει το περιοδικό New Scientist, τώρα οι ξένοι συνάδελφοί μας θα πρέπει να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη τέτοιων μακρομορίων νερού κάτω από πραγματικές πειραματικές συνθήκες χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία υπέρυθρης ακτινοβολίας και φασματοσκοπία σκέδασης νετρονίων.

Ph.D. O.V. Mosin

Πάγος- ορυκτό με χημικό τύπος H 2 O, αντιπροσωπεύει το νερό σε κρυσταλλική κατάσταση.
Χημική σύνθεση πάγου: Η - 11,2%, Ο - 88,8%. Μερικές φορές περιέχει αέριες και στερεές μηχανικές ακαθαρσίες.
Στη φύση, ο πάγος αντιπροσωπεύεται κυρίως από μία από τις πολλές κρυσταλλικές τροποποιήσεις, σταθερή στο εύρος θερμοκρασίας από 0 έως 80°C, με σημείο τήξης 0°C. Υπάρχουν 10 γνωστές κρυσταλλικές τροποποιήσεις του πάγου και του άμορφου πάγου. Το πιο μελετημένο είναι ο πάγος της 1ης τροποποίησης - η μόνη τροποποίηση που βρέθηκε στη φύση. Ο πάγος βρίσκεται στη φύση με τη μορφή του ίδιου του πάγου (ηπειρωτικός, πλωτός, υπόγειος κ.λπ.), καθώς και με τη μορφή χιονιού, παγετού κ.λπ.

Δείτε επίσης:

ΔΟΜΗ

Η κρυσταλλική δομή του πάγου είναι παρόμοια με τη δομή: κάθε μόριο H 2 0 περιβάλλεται από τα τέσσερα μόρια που βρίσκονται πιο κοντά του, βρίσκονται σε ίσες αποστάσεις από αυτόν, ίσες με 2,76Α και βρίσκονται στις κορυφές ενός κανονικού τετραέδρου. Λόγω του χαμηλού αριθμού συντονισμού, η δομή του πάγου είναι διάτρητη, γεγονός που επηρεάζει την πυκνότητά της (0,917). Ο πάγος έχει ένα εξαγωνικό χωρικό πλέγμα και σχηματίζεται από το πάγωμα του νερού στους 0°C και την ατμοσφαιρική πίεση. Το πλέγμα όλων των κρυσταλλικών τροποποιήσεων του πάγου έχει τετραεδρική δομή. Παράμετροι κυψέλης μονάδας πάγου (στους t 0°C): a=0,45446 nm, c=0,73670 nm (το c είναι διπλάσια από την απόσταση μεταξύ γειτονικών κύριων επιπέδων). Όταν πέφτει η θερμοκρασία, αλλάζουν ελάχιστα. Τα μόρια H 2 0 στο πλέγμα πάγου συνδέονται μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου. Η κινητικότητα των ατόμων υδρογόνου στο πλέγμα πάγου είναι πολύ μεγαλύτερη από την κινητικότητα των ατόμων οξυγόνου, λόγω της οποίας τα μόρια αλλάζουν τους γείτονές τους. Παρουσία σημαντικών δονήσεων και περιστροφικών κινήσεων μορίων στο πλέγμα πάγου, συμβαίνουν μεταφορικά άλματα μορίων από τη θέση της χωρικής τους σύνδεσης, διαταράσσοντας περαιτέρω την τάξη και σχηματίζοντας εξαρθρώσεις. Αυτό εξηγεί την εκδήλωση συγκεκριμένων ρεολογικών ιδιοτήτων στον πάγο, που χαρακτηρίζουν τη σχέση μεταξύ μη αναστρέψιμων παραμορφώσεων (ροής) του πάγου και των τάσεων που τις προκάλεσαν (πλαστικότητα, ιξώδες, τάση διαρροής, ερπυσμός κ.λπ.). Λόγω αυτών των συνθηκών, οι παγετώνες ρέουν παρόμοια με τα πολύ παχύρρευστα υγρά, και έτσι ο φυσικός πάγος συμμετέχει ενεργά στον κύκλο του νερού στη Γη. Οι κρύσταλλοι πάγου είναι σχετικά μεγάλοι σε μέγεθος (εγκάρσιο μέγεθος από κλάσματα του χιλιοστού έως αρκετές δεκάδες εκατοστά). Χαρακτηρίζονται από ανισοτροπία του συντελεστή ιξώδους, η τιμή του οποίου μπορεί να ποικίλλει κατά πολλές τάξεις μεγέθους. Οι κρύσταλλοι είναι ικανοί να επαναπροσανατολιστούν υπό την επίδραση φορτίων, γεγονός που επηρεάζει τη μεταμόρφωσή τους και τον ρυθμό ροής των παγετώνων.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Ο πάγος είναι άχρωμος. Σε μεγάλες συστάδες παίρνει μια γαλαζωπή απόχρωση. Γυαλάδα γυαλιού. Διαφανής. Δεν έχει διάσπαση. Σκληρότητα 1,5. Εύθραυστο. Οπτικά θετικός, δείκτης διάθλασης πολύ χαμηλός (n = 1,310, nm = 1,309). Υπάρχουν 14 γνωστές τροποποιήσεις του πάγου στη φύση. Είναι αλήθεια ότι όλα εκτός από τον γνωστό πάγο, ο οποίος κρυσταλλώνεται στο εξαγωνικό σύστημα και χαρακτηρίζεται ως πάγος Ι, σχηματίζεται κάτω από εξωτικές συνθήκες - σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (περίπου -110150 0C) και υψηλές πιέσεις, όταν οι γωνίες των δεσμών υδρογόνου στο νερό αλλαγή μορίου και σχηματίζονται συστήματα, διαφορετικά από τα εξαγωνικά. Τέτοιες συνθήκες μοιάζουν με αυτές στο διάστημα και δεν συμβαίνουν στη Γη. Για παράδειγμα, σε θερμοκρασίες κάτω των –110 °C, οι υδρατμοί κατακρημνίζονται σε μια μεταλλική πλάκα με τη μορφή οκτάεδρων και σχηματίζουν κύβους σε μέγεθος αρκετών νανόμετρων - αυτός είναι ο λεγόμενος κυβικός πάγος. Εάν η θερμοκρασία είναι ελαφρώς πάνω από -110 °C και η συγκέντρωση ατμών είναι πολύ χαμηλή, σχηματίζεται ένα στρώμα εξαιρετικά πυκνού άμορφου πάγου στην πλάκα.

ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ

Ο πάγος είναι ένα πολύ κοινό ορυκτό στη φύση. Υπάρχουν διάφοροι τύποι πάγου στον φλοιό της γης: ποτάμι, λίμνη, θάλασσα, έδαφος, έλατο και παγετώνας. Συχνότερα σχηματίζει συσσωματώματα λεπτών κρυσταλλικών κόκκων. Είναι επίσης γνωστοί κρυσταλλικοί σχηματισμοί πάγου που προκύπτουν με εξάχνωση, δηλαδή απευθείας από την κατάσταση ατμού. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο πάγος εμφανίζεται ως σκελετικοί κρύσταλλοι (νιφάδες χιονιού) και συσσωματώματα σκελετικής και δενδριτικής ανάπτυξης (πάγος σπηλαίων, παγετός, παγετός και σχέδια στο γυαλί). Βρίσκονται μεγάλοι καλά κομμένοι κρύσταλλοι, αλλά πολύ σπάνια. Ο N. N. Stulov περιέγραψε κρυστάλλους πάγου στο βορειοανατολικό τμήμα της Ρωσίας, που βρέθηκαν σε βάθος 55-60 m από την επιφάνεια, με ισομετρική και κολονοειδή εμφάνιση και το μήκος του μεγαλύτερου κρυστάλλου ήταν 60 cm και η διάμετρος της βάσης του ήταν 15 εκ. Από απλές μορφές σε κρυστάλλους πάγου, εντοπίστηκαν μόνο οι όψεις του εξαγωνικού πρίσματος (1120), της εξαγωνικής διπυραμίδας (1121) και του πινακοειδούς (0001).
Οι σταλακτίτες πάγου, που στην καθομιλουμένη ονομάζονται «παγάκια», είναι γνωστοί σε όλους. Με διαφορές θερμοκρασίας περίπου 0° στις εποχές του φθινοπώρου-χειμώνα, αναπτύσσονται παντού στην επιφάνεια της Γης με την αργή κατάψυξη (κρυστάλλωση) του νερού που ρέει και στάζει. Είναι επίσης κοινά σε σπηλιές πάγου.
Οι όχθες πάγου είναι λωρίδες παγοκάλυψης από πάγο που κρυσταλλώνεται στα όρια νερού-αέρα κατά μήκος των άκρων των δεξαμενών και συνορεύει με τις άκρες των λακκούβων, τις όχθες ποταμών, λιμνών, λιμνών, δεξαμενών κ.λπ. με τον υπόλοιπο υδάτινο χώρο να μην παγώνει. Όταν μεγαλώσουν πλήρως μαζί, σχηματίζεται ένα συνεχές κάλυμμα πάγου στην επιφάνεια της δεξαμενής.
Ο πάγος σχηματίζει επίσης παράλληλα κιονοειδή συσσωματώματα με τη μορφή ινωδών φλεβών σε πορώδη εδάφη και ανθολίτες πάγου στην επιφάνειά τους.

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

Ο πάγος σχηματίζεται κυρίως σε λεκάνες νερού όταν πέφτει η θερμοκρασία του αέρα. Ταυτόχρονα, ένας χυλός πάγου που αποτελείται από βελόνες πάγου εμφανίζεται στην επιφάνεια του νερού. Από κάτω, πάνω του αναπτύσσονται μακροί κρύσταλλοι πάγου, των οποίων οι άξονες συμμετρίας έκτης τάξης βρίσκονται κάθετα στην επιφάνεια του φλοιού. Οι σχέσεις μεταξύ των κρυστάλλων πάγου κάτω από διαφορετικές συνθήκες σχηματισμού φαίνονται στο Σχ. Ο πάγος είναι κοινός όπου υπάρχει υγρασία και όπου η θερμοκρασία πέφτει κάτω από τους 0° C. Σε ορισμένες περιοχές, ο πάγος του εδάφους ξεπαγώνει μόνο σε μικρό βάθος, κάτω από το οποίο αρχίζει ο μόνιμος πάγος. Αυτές είναι οι λεγόμενες περιοχές μόνιμου παγετού. Σε περιοχές κατανομής του μόνιμου παγετού στα ανώτερα στρώματα του φλοιού της γης, εντοπίζεται ο λεγόμενος υπόγειος πάγος, μεταξύ των οποίων διακρίνεται ο σύγχρονος και ο απολιθωμένος υπόγειος πάγος. Τουλάχιστον το 10% της συνολικής έκτασης της γης καλύπτεται από παγετώνες· ο μονολιθικός παγωμένος βράχος που τους συνθέτει ονομάζεται παγετώδης πάγος. Ο παγετώδης πάγος σχηματίζεται κυρίως από τη συσσώρευση χιονιού ως αποτέλεσμα της συμπίεσης και του μετασχηματισμού του. Το στρώμα πάγου καλύπτει περίπου το 75% της Γροιλανδίας και σχεδόν όλη την Ανταρκτική. το μεγαλύτερο πάχος των παγετώνων (4330 m) βρίσκεται κοντά στον σταθμό Byrd (Ανταρκτική). Στην κεντρική Γροιλανδία το πάχος του πάγου φτάνει τα 3200 m.
Τα κοιτάσματα πάγου είναι γνωστά. Σε περιοχές με κρύους, μεγάλους χειμώνες και σύντομα καλοκαίρια, καθώς και σε ψηλές ορεινές περιοχές, σχηματίζονται σπηλιές πάγου με σταλακτίτες και σταλαγμίτες, μεταξύ των οποίων τα πιο ενδιαφέροντα είναι η Kungurskaya στην περιοχή Perm των Ουραλίων, καθώς και η σπηλιά Dobshine στο Σλοβακία.
Όταν το θαλασσινό νερό παγώνει, σχηματίζεται θαλάσσιος πάγος. Οι χαρακτηριστικές ιδιότητες του θαλάσσιου πάγου είναι η αλατότητα και το πορώδες, που καθορίζουν το εύρος της πυκνότητάς του από 0,85 έως 0,94 g/cm 3 . Εξαιτίας της τόσο χαμηλής πυκνότητας, οι πάγοι υψώνονται πάνω από την επιφάνεια του νερού κατά 1/7-1/10 του πάχους τους. Ο θαλάσσιος πάγος αρχίζει να λιώνει σε θερμοκρασίες πάνω από -2,3°C. είναι πιο ελαστικό και πιο δύσκολο να σπάσει σε κομμάτια από τον πάγο του γλυκού νερού.

ΕΦΑΡΜΟΓΗ

Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, το εργαστήριο Argonne ανέπτυξε μια τεχνολογία για την παραγωγή ιλύος πάγου που μπορεί να ρέει ελεύθερα μέσα από σωλήνες διαφόρων διαμέτρων χωρίς να συλλέγεται σε συσσωρεύσεις πάγου, να κολλάει μεταξύ τους ή να φράζει τα συστήματα ψύξης. Το εναιώρημα αλμυρού νερού αποτελούνταν από πολλούς πολύ μικρούς κρυστάλλους πάγου με στρογγυλό σχήμα. Χάρη σε αυτό, διατηρείται η κινητικότητα του νερού και, ταυτόχρονα, από την άποψη της θερμικής μηχανικής, αντιπροσωπεύει τον πάγο, ο οποίος είναι 5-7 φορές πιο αποτελεσματικός από το απλό κρύο νερό στα συστήματα ψύξης των κτιρίων. Επιπλέον, τέτοια μείγματα είναι πολλά υποσχόμενα για την ιατρική. Πειράματα σε ζώα έδειξαν ότι οι μικροκρύσταλλοι του μείγματος πάγου περνούν τέλεια σε αρκετά μικρά αιμοφόρα αγγεία και δεν καταστρέφουν τα κύτταρα. Το «Icy Blood» παρατείνει το χρόνο κατά τον οποίο μπορεί να σωθεί το θύμα. Ας πούμε, σε περίπτωση καρδιακής ανακοπής, ο χρόνος αυτός επιμηκύνεται, σύμφωνα με συντηρητικές εκτιμήσεις, από 10-15 σε 30-45 λεπτά.
Η χρήση του πάγου ως δομικού υλικού είναι διαδεδομένη στις πολικές περιοχές για την κατασκευή κατοικιών - ιγκλού. Ο πάγος είναι μέρος του υλικού Pikerit που πρότεινε ο D. Pike, από το οποίο προτάθηκε να κατασκευαστεί το μεγαλύτερο αεροπλανοφόρο στον κόσμο.

Πάγος - H 2 O

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ

Strunz (8η έκδοση)	4/Α.01-10
Nickel-Strunz (10η έκδοση)	4.ΑΑ.05
Dana (8η έκδοση)	4.1.2.1
Hey's CIM Ref.	7.1.1

Κρυσταλλική δομή του πάγου: τα μόρια του νερού συνδέονται σε κανονικά εξάγωνα Κρυσταλλικό πλέγμα πάγου: Τα μόρια νερού H 2 O (μαύρες μπάλες) στους κόμβους του είναι διατεταγμένα έτσι ώστε το καθένα να έχει τέσσερις γείτονες. Το μόριο του νερού (κέντρο) συνδέεται με τα τέσσερα πλησιέστερα γειτονικά του μόρια με δεσμούς υδρογόνου. Ο πάγος είναι μια κρυσταλλική τροποποίηση του νερού. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, ο πάγος έχει 14 δομικές τροποποιήσεις. Ανάμεσά τους υπάρχουν τόσο κρυσταλλικές (η πλειοψηφία τους) όσο και άμορφες τροποποιήσεις, αλλά όλες διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη σχετική διάταξη των μορίων του νερού και τις ιδιότητες. Είναι αλήθεια ότι όλα εκτός από τον οικείο πάγο, που κρυσταλλώνεται στο εξαγωνικό σύστημα, σχηματίζονται κάτω από εξωτικές συνθήκες σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, όταν αλλάζουν οι γωνίες των δεσμών υδρογόνου στο μόριο του νερού και σχηματίζονται συστήματα διαφορετικά από το εξαγωνικό. Τέτοιες συνθήκες μοιάζουν με αυτές στο διάστημα και δεν συμβαίνουν στη Γη. Για παράδειγμα, σε θερμοκρασίες κάτω των –110 °C, οι υδρατμοί κατακρημνίζονται σε μια μεταλλική πλάκα με τη μορφή οκτάεδρων και σχηματίζουν κύβους σε μέγεθος αρκετών νανόμετρων — τον λεγόμενο κυβικό πάγο. Εάν η θερμοκρασία είναι ελαφρώς πάνω από -110 °C και η συγκέντρωση ατμών είναι πολύ χαμηλή, σχηματίζεται ένα στρώμα εξαιρετικά πυκνού άμορφου πάγου στην πλάκα. Η πιο ασυνήθιστη ιδιότητα του πάγου είναι η εκπληκτική ποικιλία των εξωτερικών εκδηλώσεών του. Με την ίδια κρυσταλλική δομή, μπορεί να φαίνεται εντελώς διαφορετικό, παίρνοντας τη μορφή διαφανών χαλαζόπετρων και παγετώνων, νιφάδων χνουδωτού χιονιού, πυκνής γυαλιστερής κρούστας πάγου ή γιγάντων παγετώνων.

Μια νιφάδα χιονιού είναι ένας ενιαίος κρύσταλλος πάγου - ένας τύπος εξαγωνικού κρυστάλλου, που όμως αναπτύχθηκε γρήγορα σε συνθήκες μη ισορροπίας. Οι επιστήμονες παλεύουν με το μυστικό της ομορφιάς και της ατελείωτης ποικιλομορφίας τους εδώ και αιώνες. Η ζωή μιας νιφάδας χιονιού ξεκινά με το σχηματισμό κρυσταλλικών πυρήνων πάγου σε ένα σύννεφο υδρατμών καθώς η θερμοκρασία πέφτει. Το κέντρο της κρυστάλλωσης μπορεί να είναι σωματίδια σκόνης, οποιαδήποτε στερεά σωματίδια ή ακόμα και ιόντα, αλλά σε κάθε περίπτωση, αυτά τα κομμάτια πάγου μεγέθους μικρότερα από το ένα δέκατο του χιλιοστού έχουν ήδη ένα εξαγωνικό κρυσταλλικό πλέγμα. Οι υδρατμοί που συμπυκνώνονται στην επιφάνεια πυρήνες, σχηματίζει πρώτα ένα μικροσκοπικό εξαγωνικό πρίσμα, από τις έξι γωνίες του οποίου ξεκινάει πανομοιότυπες βελόνες πάγου, πλευρικοί βλαστοί, επειδή η θερμοκρασία και η υγρασία γύρω από το έμβρυο είναι επίσης ίδιες. Πάνω τους, με τη σειρά τους, αναπτύσσονται πλευρικοί βλαστοί κλαδιών, όπως σε ένα δέντρο. Τέτοιοι κρύσταλλοι ονομάζονται δενδρίτες, δηλαδή παρόμοιοι με το ξύλο. Κινούμενη πάνω-κάτω σε ένα σύννεφο, μια νιφάδα χιονιού συναντά συνθήκες με διαφορετικές θερμοκρασίες και συγκεντρώσεις υδρατμών. Το σχήμα του αλλάζει, υπακούοντας μέχρι το τέλος στους νόμους της εξαγωνικής συμμετρίας. Έτσι διαφέρουν οι νιφάδες χιονιού. Μέχρι τώρα, δεν ήταν δυνατό να βρεθούν δύο πανομοιότυπες νιφάδες χιονιού.

Το χρώμα του πάγου εξαρτάται από την ηλικία του και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμηθεί η δύναμή του. Ο ωκεάνιος πάγος είναι λευκός τον πρώτο χρόνο της ζωής του γιατί είναι κορεσμένος με φυσαλίδες αέρα, από τα τοιχώματα των οποίων το φως ανακλάται αμέσως, χωρίς να έχει χρόνο να απορροφηθεί. Το καλοκαίρι, η επιφάνεια του πάγου λιώνει, χάνει τη δύναμή της και κάτω από το βάρος νέων στρωμάτων που βρίσκονται στην κορυφή, οι φυσαλίδες αέρα συρρικνώνονται και εξαφανίζονται εντελώς. Το φως μέσα στον πάγο διανύει μια μακρύτερη διαδρομή από πριν και εμφανίζεται ως μια γαλαζοπράσινη απόχρωση. Ο μπλε πάγος είναι παλαιότερος, πιο πυκνός και ισχυρότερος από τον λευκό «αφρώδη» πάγο που είναι κορεσμένος με αέρα. Οι πολικοί ερευνητές το γνωρίζουν αυτό και επιλέγουν αξιόπιστους μπλε και πράσινους παγοκράτες για τις πλωτές βάσεις, τους ερευνητικούς σταθμούς και τα αεροδρόμια πάγου τους. Υπάρχουν μαύρα παγόβουνα. Η πρώτη αναφορά του Τύπου σχετικά με αυτά εμφανίστηκε το 1773. Το μαύρο χρώμα των παγόβουνων προκαλείται από τη δραστηριότητα των ηφαιστείων - ο πάγος καλύπτεται με ένα παχύ στρώμα ηφαιστειακής σκόνης, το οποίο δεν ξεπλένεται ούτε από το θαλασσινό νερό. Ο πάγος δεν είναι εξίσου κρύος. Υπάρχει πολύ κρύος πάγος, με θερμοκρασία περίπου μείον 60 βαθμών, αυτός είναι ο πάγος ορισμένων παγετώνων της Ανταρκτικής. Ο πάγος των παγετώνων της Γροιλανδίας είναι πολύ πιο ζεστός. Η θερμοκρασία του είναι περίπου μείον 28 βαθμοί. Πολύ «ζεστός πάγος» (με θερμοκρασία περίπου 0 βαθμούς) βρίσκεται στις κορυφές των Άλπεων και των Σκανδιναβικών βουνών.

Η πυκνότητα του νερού είναι μέγιστη στους +4 C και είναι ίση με 1 g/ml· μειώνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας. Όταν το νερό κρυσταλλώνεται, η πυκνότητα μειώνεται απότομα· για τον πάγο είναι ίση με 0,91 g/cm3. Εξαιτίας αυτού, ο πάγος είναι ελαφρύτερος από το νερό και όταν παγώνουν οι δεξαμενές, ο πάγος συσσωρεύεται στην κορυφή και στο κάτω μέρος των δεξαμενών υπάρχει περισσότερο πυκνό νερό με θερμοκρασία 4 ̊ C. Κακή θερμική αγωγιμότητα του πάγου και Το κάλυμμα χιονιού που το καλύπτει προστατεύει τις δεξαμενές από το πάγωμα μέχρι τον πυθμένα και έτσι δημιουργεί συνθήκες για τη ζωή των κατοίκων των ταμιευτήρων το χειμώνα.

Οι παγετώνες, τα στρώματα πάγου, ο μόνιμος παγετός και η εποχική χιονοκάλυψη επηρεάζουν σημαντικά το κλίμα των μεγάλων περιοχών και του πλανήτη συνολικά: ακόμη και εκείνοι που δεν έχουν δει ποτέ χιόνι αισθάνονται την ανάσα των μαζών του που συσσωρεύονται στους πόλους της Γης, για παράδειγμα, με τη μορφή των μακροπρόθεσμων διακυμάνσεων στο επίπεδο του παγκόσμιου ωκεανού. Ο πάγος είναι τόσο σημαντικός για την εμφάνιση του πλανήτη μας και τον άνετο βιότοπο των ζωντανών πλασμάτων σε αυτόν που οι επιστήμονες έχουν διαθέσει ένα ειδικό περιβάλλον για αυτόν - την κρυόσφαιρα, η οποία επεκτείνει την επικράτειά του ψηλά στην ατμόσφαιρα και βαθιά στον φλοιό της γης. Ο φυσικός πάγος είναι συνήθως πολύ πιο καθαρός από το νερό, γιατί... η διαλυτότητα των ουσιών (εκτός του NH4F) στον πάγο είναι εξαιρετικά χαμηλή. Τα συνολικά αποθέματα πάγου στη Γη είναι περίπου 30 εκατομμύρια km 3. Το μεγαλύτερο μέρος του πάγου συγκεντρώνεται στην Ανταρκτική, όπου το πάχος του στρώματός του φτάνει τα 4 km.

Σήμερα θα μιλήσουμε για τις ιδιότητες του χιονιού και του πάγου. Αξίζει να διευκρινιστεί ότι ο πάγος δεν σχηματίζεται μόνο από το νερό. Εκτός από τον πάγο νερού, υπάρχει πάγος αμμωνίας και μεθανίου. Πριν από λίγο καιρό, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον ξηρό πάγο. Οι ιδιότητές του είναι μοναδικές, θα τις εξετάσουμε λίγο αργότερα. Σχηματίζεται όταν το διοξείδιο του άνθρακα παγώνει. Ο ξηρός πάγος πήρε το όνομά του λόγω του ότι όταν λιώνει δεν αφήνει λακκούβες. Το διοξείδιο του άνθρακα που περιέχεται σε αυτό εξατμίζεται αμέσως στον αέρα από την παγωμένη του κατάσταση.

Ορισμός πάγου

Πρώτα απ 'όλα, ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στον πάγο, ο οποίος λαμβάνεται από το νερό. Υπάρχει ένα κανονικό κρυσταλλικό πλέγμα μέσα του. Ο πάγος είναι ένα κοινό φυσικό ορυκτό που παράγεται όταν το νερό παγώνει. Ένα μόριο αυτού του υγρού συνδέεται με τέσσερα κοντινά. Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ότι μια τέτοια εσωτερική δομή είναι εγγενής σε διάφορους πολύτιμους λίθους και ακόμη και ορυκτά. Για παράδειγμα, το διαμάντι, η τουρμαλίνη, ο χαλαζίας, το κορούνδιο, το βηρύλιο και άλλα έχουν αυτή τη δομή. Τα μόρια συγκρατούνται σε απόσταση από ένα κρυσταλλικό πλέγμα. Αυτές οι ιδιότητες του νερού και του πάγου δείχνουν ότι η πυκνότητα αυτού του πάγου θα είναι μικρότερη από την πυκνότητα του νερού λόγω του οποίου σχηματίστηκε. Επομένως, ο πάγος επιπλέει στην επιφάνεια του νερού και δεν βυθίζεται σε αυτό.

Εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα πάγου

Ξέρετε πόσος πάγος υπάρχει στον πλανήτη μας; Σύμφωνα με πρόσφατες έρευνες επιστημόνων, υπάρχουν περίπου 30 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα παγωμένου νερού στον πλανήτη Γη. Όπως ίσως μαντέψατε, το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φυσικού ορυκτού βρίσκεται στα πολικά καλύμματα πάγου. Σε ορισμένα σημεία το πάχος του καλύμματος πάγου φτάνει τα 4 χιλιόμετρα.

Πώς να πάρετε πάγο

Το να φτιάξεις πάγο δεν είναι καθόλου δύσκολο. Αυτή η διαδικασία δεν είναι δύσκολη και δεν απαιτεί ειδικές δεξιότητες. Αυτό απαιτεί χαμηλή θερμοκρασία νερού. Αυτή είναι η μόνη σταθερή συνθήκη για τη διαδικασία σχηματισμού πάγου. Το νερό θα παγώσει όταν το θερμόμετρο σας δείξει θερμοκρασία κάτω από 0 βαθμούς Κελσίου. Η διαδικασία κρυστάλλωσης ξεκινά στο νερό λόγω χαμηλών θερμοκρασιών. Τα μόριά του είναι ενσωματωμένα σε μια ενδιαφέρουσα διατεταγμένη δομή. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται σχηματισμός κρυσταλλικού πλέγματος. Το ίδιο συμβαίνει στον ωκεανό, σε μια λακκούβα, ακόμα και στην κατάψυξη.

Έρευνα για τη διαδικασία κατάψυξης

Διεξάγοντας έρευνα για το θέμα της κατάψυξης του νερού, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το κρυσταλλικό πλέγμα είναι χτισμένο στα ανώτερα στρώματα του νερού. Μικροσκοπικά ραβδιά πάγου αρχίζουν να σχηματίζονται στην επιφάνεια. Λίγο αργότερα παγώνουν μαζί. Χάρη σε αυτό, σχηματίζεται μια λεπτή μεμβράνη στην επιφάνεια του νερού. Τα μεγάλα σώματα νερού χρειάζονται πολύ περισσότερο χρόνο για να παγώσουν σε σύγκριση με τα στάσιμα νερά. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο άνεμος κυματίζει και κυματίζει την επιφάνεια μιας λίμνης, μιας λίμνης ή ενός ποταμού.

Τηγανίτες πάγου

Οι επιστήμονες έκαναν άλλη μια παρατήρηση. Εάν ο ενθουσιασμός συνεχιστεί σε χαμηλές θερμοκρασίες, τότε οι πιο λεπτές μεμβράνες συλλέγονται σε τηγανίτες με διάμετρο περίπου 30 εκ. Στη συνέχεια παγώνουν σε ένα στρώμα, το πάχος του οποίου είναι τουλάχιστον 10 εκ. Ένα νέο στρώμα πάγου παγώνει πάνω και κάτω από τις τηγανίτες πάγου. Αυτό δημιουργεί ένα παχύ και ανθεκτικό κάλυμμα πάγου. Η δύναμή του εξαρτάται από τον τύπο: ο πιο διαφανής πάγος θα είναι αρκετές φορές ισχυρότερος από τον λευκό πάγο. Οι περιβαλλοντολόγοι έχουν παρατηρήσει ότι ο πάγος 5 εκατοστών μπορεί να υποστηρίξει το βάρος ενός ενήλικα. Ένα στρώμα 10 cm μπορεί να αντέξει ένα επιβατικό αυτοκίνητο, αλλά πρέπει να θυμόμαστε ότι η έξοδος στον πάγο το φθινόπωρο και την άνοιξη είναι πολύ επικίνδυνη.

Ιδιότητες χιονιού και πάγου

Οι φυσικοί και οι χημικοί έχουν μελετήσει από καιρό τις ιδιότητες του πάγου και του νερού. Η πιο διάσημη και επίσης σημαντική ιδιότητα του πάγου για τον άνθρωπο είναι η ικανότητά του να λιώνει εύκολα ακόμα και σε μηδενική θερμοκρασία. Αλλά και άλλες φυσικές ιδιότητες του πάγου είναι επίσης σημαντικές για την επιστήμη:

ο πάγος είναι διαφανής, επομένως μεταδίδει καλά το ηλιακό φως.
άχρωμο - ο πάγος δεν έχει χρώμα, αλλά μπορεί εύκολα να χρωματιστεί χρησιμοποιώντας πρόσθετα χρώματος.
σκληρότητα - οι μάζες πάγου διατηρούν τέλεια το σχήμα τους χωρίς κανένα εξωτερικό κέλυφος.
Η ρευστότητα είναι μια ιδιαίτερη ιδιότητα του πάγου, εγγενής στο ορυκτό μόνο σε ορισμένες περιπτώσεις.
ευθραυστότητα - ένα κομμάτι πάγου μπορεί εύκολα να χωριστεί χωρίς μεγάλη προσπάθεια.
διάσπαση - ο πάγος σπάει εύκολα σε εκείνα τα μέρη όπου συγχωνεύεται κατά μήκος μιας κρυσταλλογραφικής γραμμής.

Πάγος: ιδιότητες μετατόπισης και καθαρότητας

Ο πάγος έχει υψηλό βαθμό καθαρότητας στη σύνθεσή του, αφού το κρυσταλλικό πλέγμα δεν αφήνει ελεύθερο χώρο για διάφορα ξένα μόρια. Όταν το νερό παγώνει, εκτοπίζει διάφορες ακαθαρσίες που κάποτε είχαν διαλυθεί σε αυτό. Με τον ίδιο τρόπο, μπορείτε να πάρετε καθαρό νερό στο σπίτι.

Αλλά ορισμένες ουσίες μπορούν να επιβραδύνουν τη διαδικασία κατάψυξης του νερού. Για παράδειγμα, αλάτι στο θαλασσινό νερό. Ο πάγος στη θάλασσα σχηματίζεται μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Παραδόξως, η διαδικασία της κατάψυξης του νερού κάθε χρόνο είναι ικανή να διατηρήσει τον αυτοκαθαρισμό διαφόρων ακαθαρσιών για πολλά εκατομμύρια χρόνια στη σειρά.

Τα μυστικά του ξηρού πάγου

Η ιδιαιτερότητα αυτού του πάγου είναι ότι περιέχει άνθρακα στη σύνθεσή του. Τέτοιος πάγος σχηματίζεται μόνο σε θερμοκρασία -78 μοίρες, αλλά λιώνει ήδη στους -50 βαθμούς. Ο ξηρός πάγος, οι ιδιότητες του οποίου σας επιτρέπουν να παραλείψετε το στάδιο των υγρών, παράγει αμέσως ατμό όταν θερμαίνεται. Ο ξηρός πάγος, όπως ο αντίστοιχος πάγος νερού, δεν έχει οσμή.

Γνωρίζετε πού χρησιμοποιείται ο ξηρός πάγος; Λόγω των ιδιοτήτων του, αυτό το ορυκτό χρησιμοποιείται κατά τη μεταφορά τροφίμων και φαρμάκων σε μεγάλες αποστάσεις. Και οι κόκκοι αυτού του πάγου μπορούν να σβήσουν τη φωτιά της βενζίνης. Επίσης, όταν λιώνει ο ξηρός πάγος, σχηματίζει μια πυκνή ομίχλη, γι' αυτό και χρησιμοποιείται σε σετ ταινιών για τη δημιουργία ειδικών εφέ. Εκτός από όλα τα παραπάνω, μπορείτε να πάρετε μαζί σας ξηρό πάγο στις πεζοπορίες και στο δάσος. Άλλωστε όταν λιώνει διώχνει τα κουνούπια, τα διάφορα παράσιτα και τα τρωκτικά.

Όσο για τις ιδιότητες του χιονιού, μπορούμε να παρατηρούμε αυτή την εκπληκτική ομορφιά κάθε χειμώνα. Μετά από όλα, κάθε νιφάδα χιονιού έχει το σχήμα ενός εξαγώνου - αυτό είναι αμετάβλητο. Αλλά εκτός από το εξαγωνικό σχήμα, οι νιφάδες χιονιού μπορεί να φαίνονται διαφορετικές. Ο σχηματισμός καθενός από αυτούς επηρεάζεται από την υγρασία του αέρα, την ατμοσφαιρική πίεση και άλλους φυσικούς παράγοντες.

Οι ιδιότητες του νερού, του χιονιού και του πάγου είναι εκπληκτικές. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε μερικές ακόμη ιδιότητες του νερού. Για παράδειγμα, μπορεί να πάρει το σχήμα του δοχείου στο οποίο χύνεται. Όταν το νερό παγώνει, επεκτείνεται και έχει επίσης μνήμη. Είναι σε θέση να θυμάται τη γύρω ενέργεια και όταν παγώνει, «επαναφέρει» τις πληροφορίες που έχει απορροφήσει.

Εξετάσαμε το φυσικό ορυκτό - πάγος: τις ιδιότητες και τις ιδιότητές του. Συνεχίστε να μελετάτε την επιστήμη, είναι πολύ σημαντικό και χρήσιμο!