Chemistry of the Cell: Water, Organic Molecules & Inorganic Ions | Chemistry
21.3: Химия клетки
Клетка химически состоит из воды, органических молекул и неорганических ионов.
Вода
Полярность молекулы воды и вытекающее из нее водородное соединение делают воду уникальным веществом с особыми свойствами, тесно связанными с процессами жизни. Жизнь изначально эволюционировала в водной среде, и большая часть клеточной химии и метаболизма организма происходит внутри водного содержимого цитоплазмы клетки. Особыми свойствами воды являются ее высокая теплоемкость и тепло испарения, ее способность растворять полярные молекулы, ее связные и клеевые свойства, а также ее диссоциация на ионы, что приводит к основой рН. Понимание этих характеристик воды помогает прояснить ее важность в поддержании жизни.
Одним из важных свойств воды является то, что она является полярной молекулой: Водород и кислород в молекулах воды (h3O) образуют полярные ковалентные связи. Хотя в молекуле воды нет чистого заряда, полярность воды создает немного положительный заряд на водороде и слегка отрицательный заряд на кислород, способствуя свойствам притяжения воды. Вода генерирует заряды, потому что кислород является более электроотрицательным, чем водород, что делает более вероятным то, что общий электрон будет рядом с кислородным ядром, чем водородное ядро, тем самым порождая частичный отрицательный заряд вблизи кислорода.
В результате полярности воды каждая молекула воды притягивает другие молекулы воды из-за противоположных зарядов между молекулами воды, образуя водородные связи. Вода также притягивает или притягивает другие полярные молекулы и ионы. Полярное вещество, легко взаимодействующее с водой или растворяющееся в воде, является гидрофильным. В отличие от этого, неполярные молекулы, такие как масла и жиры, плохо взаимодействуют с водой. Эти неполярные соединения являются гидрофобными.
Органические молекулы
Белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и липиды — это четыре основных класса биологических макромолекул – большие молекулы, необходимые для жизни, которые строятся из небольших органических молекул. Макромолекулы состоят из единичных единиц, которые ученые называют момерами, которые соединяются ковалентными связями, образуя более крупные полимеры. Полимер больше, чем сумма его частей: Он приобретает новые характеристики и приводит к осмотическому давлению, которое значительно ниже, чем образованное его компонентами. Это важное преимущество в поддержании сотовых осмотических условий. Мономер соединяется с другим мономером с высвобождением молекулы воды, что приводит к формированию ковалентной связи. Ученые называют эти реакции обезвоживания или конденсации. Когда полимеры разбиваются на более мелкие единицы (мономеры), они используют молекулу воды для каждой связи, нарушенной этими реакциями. Такие реакции — реакции гидролиза. Реакции обезвоживания и гидролиза схожи для всех макромолекул, но каждая реакция мономера и полимера специфика для своего класса. Реакции обезвоживания обычно требуют инвестиций энергии для формирования новых связей, в то время как реакции гидролиза обычно высвобождение энергии путем разрыва связей.
Углеводы углеводы — это группа макромолекул, которые являются жизненно важным источником энергии для клетки и обеспечивают структурную поддержку клеткам растений, грибкам и всем артроподам, включая лобстеров, крабов, креветок, насекомых и пауков. Углеводы можно разделить на моносахариды, дисахариды и полисахариды. Хранение глюкозы в виде полимеров, таких как крахмал или гликоген, делает его немного менее доступным для обмена веществ; однако это предотвращает его утечку из клетки или создает высокое осмотическое давление, которое может привести к поглощению клетки избыточной водой.
Белки протеины — это класс макромолекул, которые выполняют разнообразные функции клетки. Они помогают в метаболизме, выступая в роли фермента, носителей или гормонов и обеспечивают структурную поддержку. Строительные блоки белков — аминокислоты.
Липиды — это класс макромолекул, которые являются неполярными и гидрофобными по своей природе. К основным типам относятся жиры и масла, воски, фосфолипиды и стероиды.
Нуклеиновые кислоты нуклеиновые кислоты — это молекулы, состоящие из нуклеотидов, которые направляют клеточную деятельность, например клеточное деление и синтез белка. Существуют два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК. ДНК несет генетический образец клетки и передает его от родителей к потомству. РНК участвует в синтезе белков и его регуляции.
Неорганические ионы
Неорганические ионы составляют менее 1% массы клеток, но имеют решающее значение для функционирования клеток. В клетке обнаружены натрий, калий, магний, кальций, фосфат, и хлорид.
Этот текст был адаптирован к Openstax, Biology 2e, Unit 1: The Chemistry of Life.
Литература для дополнительного чтения
- Cooper GM. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Chapter 2, The Chemistry of Cells. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9884/
- Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. Molecular Biology of the Cell. 4th edition. New York: Garland Science; 2002. The Chemical Components of a Cell. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26883/
- Cooper GM. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. The Molecular Composition of Cells. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9879/
Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды
https://ria.ru/20190415/1552694303.html
Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды
Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды — РИА Новости, 15.04.2019
Рентген помог российским физикам уточнить структуру воды
Международный коллектив ученых точно измерил силу водородных связей между молекулами воды и опроверг популярную сегодня теорию о том, как устроена эта необычная РИА Новости, 15. 04.2019
2019-04-15T11:46
2019-04-15T11:46
2019-04-15T11:46
наука
красноярск
швейцария
финляндия
германия
швеция
сибирский федеральный университет
российский научный фонд
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/148056/18/1480561854_0:4:5500:3098_1920x0_80_0_0_86cb514eeba104806e925383012bae88.jpg
МОСКВА, 15 апр – РИА Новости. Международный коллектив ученых точно измерил силу водородных связей между молекулами воды и опроверг популярную сегодня теорию о том, как устроена эта необычная жидкость. Новое теоретическое описание структуры воды было представлено в журнале Nature Communications."На следующем этапе исследований необходимо выяснить, возможно ли из спектров резонансного неупругого рассеяния воды определить такой важный структурный параметр, как среднее число связей молекулы. Он определяет энергию взаимодействия последней с ее окружением, а значит, и такие свойства, как скорость звука в воде и ее теплоемкость", – заявил Фарис Гельмуханов из Сибирского федерального университета в Красноярске. Почти все молекулы, существующие во Вселенной, состоят из атомов, связанных тремя путями – посредством прочных ковалентных или ионных связей, основанных на «обобществлении» или «экспроприации» электронов между двумя атомами, и слабых водородных связей.Они образуются за счет перераспределения заряда между атомами водорода и кислорода, из-за которого возникает «зарядовая асимметрия» молекулы. В результате этого один ее «конец» оказывается заряжен положительно, а другой отрицательно. К этим «заряженным» концам могут присоединяться другие атомы и молекулы, а также атомы в самой молекуле, содержащей водород.Водородные связи, возникающие между молекулами воды, объясняют высокую температуру кипения и высокую вязкость воды, а также необычные свойства белков, молекул ДНК и других «кирпичиков жизни». Ученые достаточно давно знают примерную силу этих связей, однако их точное значение так и не было измерено из-за того, что электронные микроскопы крайне плохо «видят» атомы водорода в молекулах.Эта неопределенность, как отмечают Гельмуханов и его коллеги, уже много десятилетий заставляет физиков спорить о том, как устроена вода. Наиболее общепринятая теория ее строения, появившаяся в начале 2000 годов, подразумевает, что она состоит не из одиночных молекул, а особых структур, так называемых кластеров, объединяющих от трех до нескольких десятков элементов.Подобное устройство воды хорошо объясняет некоторые ее аномальные черты, к примеру, ее расширение, а не сжатие при замерзании, или необычно высокие температуры кипения и замерзания. С другой стороны, эта теория не совместима с другими необычными свойствами воды, что заставляет ученых искать альтернативы для нее.Как передает пресс-служба Российского научного фонда, физики из Красноярска и ряда европейских исследовательских центров сделали большой шаг к ответу на эти вопросы, научившись «щупать» ковалентные и водородные связи внутри жидкой воды при помощи рентгеновского излучения.Подобные замеры, как отмечают ученые, их коллеги пытались проводить и раньше, однако было не понятно, как распады старых и формирование новых водородных связей между молекулами воды в толще жидкости будут влиять на рентген. Российские и зарубежные ученые решили эту проблему остроумным способом, сравнив то, как выглядит жидкая вода и очень разреженный пар.Их идея базировалась на очень простом предположении – водородные связи не возникают между молекулами h3O в парообразном состоянии. Это позволяет отделить то, как они влияют на структуру воды и сказываются на взаимодействии рентгеновского излучения с ее толщей.Классическая теория устройства воды, как отмечают Гельмуханов и его коллеги, предсказывает, что в спектре рентгеновского излучения должен появиться особый набор провалов и пиков, связанных с существованием кластеров разных размеров. Соответственно, он будет характерен для жидкой воды, но будет отсутствовать у пара.В реальности все оказалось иначе – рентгеновское излучение менялось схожим образом и в том, и в другом случае. Когда ученые проанализировали эти данные, они пришли к выводу, что подобный рисунок появлялся в спектре излучения не из-за наличия разных типов кластеров в толще воды, а из-за быстрого распада ее молекул на ионы H+ и OH-. Все это, как считают российские и зарубежные физики, говорит о том, что никакой сложной структуры воды, которая описывается в рамках кластерной теории, на самом деле не существует. По их мнению, ее устройство определяется исключительно взаимодействиями отдельных молекул, а не более крупных структур. Характер этих связей ученые планируют изучить в самое ближайшее время. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
https://ria.ru/20170513/1494214972.html
https://ria.ru/20161202/1482714523.html
красноярск
швейцария
финляндия
германия
швеция
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2019
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria. ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/148056/18/1480561854_684:0:4817:3100_1920x0_80_0_0_72a66787619ca8e9d56f2f5352c154b3.jpg1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
красноярск, швейцария, финляндия, германия, швеция, сибирский федеральный университет, российский научный фонд, физика
Наука, Красноярск, Швейцария, Финляндия, Германия, Швеция, Сибирский федеральный университет, Российский научный фонд, Физика
МОСКВА, 15 апр – РИА Новости. Международный коллектив ученых точно измерил силу водородных связей между молекулами воды и опроверг популярную сегодня теорию о том, как устроена эта необычная жидкость. Новое теоретическое описание структуры воды было представлено в журнале Nature Communications.
«
«На следующем этапе исследований необходимо выяснить, возможно ли из спектров резонансного неупругого рассеяния воды определить такой важный структурный параметр, как среднее число связей молекулы. Он определяет энергию взаимодействия последней с ее окружением, а значит, и такие свойства, как скорость звука в воде и ее теплоемкость», – заявил Фарис Гельмуханов из Сибирского федерального университета в Красноярске.
Почти все молекулы, существующие во Вселенной, состоят из атомов, связанных тремя путями – посредством прочных ковалентных или ионных связей, основанных на «обобществлении» или «экспроприации» электронов между двумя атомами, и слабых водородных связей.
Они образуются за счет перераспределения заряда между атомами водорода и кислорода, из-за которого возникает «зарядовая асимметрия» молекулы. В результате этого один ее «конец» оказывается заряжен положительно, а другой отрицательно. К этим «заряженным» концам могут присоединяться другие атомы и молекулы, а также атомы в самой молекуле, содержащей водород.
Ученые впервые увидели и «пощупали» водородную связь между молекулами13 мая 2017, 09:30
Водородные связи, возникающие между молекулами воды, объясняют высокую температуру кипения и высокую вязкость воды, а также необычные свойства белков, молекул ДНК и других «кирпичиков жизни». Ученые достаточно давно знают примерную силу этих связей, однако их точное значение так и не было измерено из-за того, что электронные микроскопы крайне плохо «видят» атомы водорода в молекулах.
Эта неопределенность, как отмечают Гельмуханов и его коллеги, уже много десятилетий заставляет физиков спорить о том, как устроена вода. Наиболее общепринятая теория ее строения, появившаяся в начале 2000 годов, подразумевает, что она состоит не из одиночных молекул, а особых структур, так называемых кластеров, объединяющих от трех до нескольких десятков элементов.
Подобное устройство воды хорошо объясняет некоторые ее аномальные черты, к примеру, ее расширение, а не сжатие при замерзании, или необычно высокие температуры кипения и замерзания. С другой стороны, эта теория не совместима с другими необычными свойствами воды, что заставляет ученых искать альтернативы для нее.
Как передает пресс-служба Российского научного фонда, физики из Красноярска и ряда европейских исследовательских центров сделали большой шаг к ответу на эти вопросы, научившись «щупать» ковалентные и водородные связи внутри жидкой воды при помощи рентгеновского излучения.
Подобные замеры, как отмечают ученые, их коллеги пытались проводить и раньше, однако было не понятно, как распады старых и формирование новых водородных связей между молекулами воды в толще жидкости будут влиять на рентген. Российские и зарубежные ученые решили эту проблему остроумным способом, сравнив то, как выглядит жидкая вода и очень разреженный пар.
Их идея базировалась на очень простом предположении – водородные связи не возникают между молекулами h3O в парообразном состоянии. Это позволяет отделить то, как они влияют на структуру воды и сказываются на взаимодействии рентгеновского излучения с ее толщей.
Классическая теория устройства воды, как отмечают Гельмуханов и его коллеги, предсказывает, что в спектре рентгеновского излучения должен появиться особый набор провалов и пиков, связанных с существованием кластеров разных размеров. Соответственно, он будет характерен для жидкой воды, но будет отсутствовать у пара.
Физики раскрыли секрет того, почему вода проводит ток2 декабря 2016, 15:39
В реальности все оказалось иначе – рентгеновское излучение менялось схожим образом и в том, и в другом случае. Когда ученые проанализировали эти данные, они пришли к выводу, что подобный рисунок появлялся в спектре излучения не из-за наличия разных типов кластеров в толще воды, а из-за быстрого распада ее молекул на ионы H+ и OH-.
Все это, как считают российские и зарубежные физики, говорит о том, что никакой сложной структуры воды, которая описывается в рамках кластерной теории, на самом деле не существует. По их мнению, ее устройство определяется исключительно взаимодействиями отдельных молекул, а не более крупных структур. Характер этих связей ученые планируют изучить в самое ближайшее время.
Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
Молекула, которая сделала нас
PBS отправляет зрителей в путешествие, чтобы исследовать взаимосвязь между водой и жизнью на Земле.
В замедленном темпе, крупный план капли воды, стекающей по листу. © Киноснабжение
История, которую стоит рассказать.
H₂O, молекула, которая сделала нас — это знаковый сериал из трех частей от PBS и WGBH, рассказывающий историю человечества через наше отношение к воде. Вода была в центре человеческой истории с самого начала, и теперь мы столкнулись с кризисом беспрецедентных масштабов: мы больше не можем воспринимать воду как должное.
The Nature Conservancy сотрудничает, чтобы расширить влияние науки и решений, представленных в H₂O, молекула, которая сделала нас . Здесь вы найдете каждый эпизод шоу в паре с историями TNC, посвященными проблемам воды. Мы надеемся, что вы вдохновитесь на то, чтобы помочь переписать следующую главу в нашей истории о воде. Ведь природа невероятно жизнестойка, если дать ей шанс…
видео
Почему эта серия имеет значение
Джулио Боккалетти попал в природу благодаря мощному повествованию документальных фильмов. Подобные сериалы могут вселить надежду благодаря бесконечным решениям, которые предлагает природа.
Смотреть видео
Сериал из трех частей исследует, насколько важна вода для нашего существования.
Полные серии Смотрите здесь полные эпизоды сериала h3O: Молекула, которая нас создала.Кета на Аляске Лосось в ручье недалеко от Хайдабурга, Аляска. Сообщества здесь полагаются на реки и ручьи Тонгасса, и каждый житель потребляет в среднем 75 фунтов лосося в год. © Крис Крисман
Вода повсюду. Это жизненная сила природы. Это то место, откуда мы пришли.
Эпизод 1: Пульс: Откуда взялась вода? Почему на Земле? Как он формирует природу? Как это сформировало нас? Вода — это молекула, которая делает Землю уникальной. В этом выпуске рассматриваются некоторые из этих фундаментальных вопросов.
Компания TNC усердно работает над защитой впечатляющих водных систем по всему миру, от могучей реки Колорадо до реки Окаванго в Африке и Амазонки. Узнайте о нашей работе по защите природных систем, которые поддерживают пульс Земли для всех нас.
Наши истории и решения
Узнайте, как TNC защищает воду:
Защищая источник воды, мы не только улучшаем водную безопасность и устойчивость наших систем водоснабжения, но и инвестируем в харизматичный ландшафт, который является естественной средой обитания исчезающей флоры и фауны.
Дэниел Шеми
Заместитель управляющего директора по водным фондам, The Nature ConservancyГоризонт над Ист-Ривер Закат в розовато-лиловых тонах над Нижним Манхэттеном, вид из-за Ист-Ривер в парке Бруклин-Бридж, Дамбо, Нью-Йорк. © Gallogly/TandemStock
Вода — это сила. Это основа цивилизации, экономики и нашего собственного выживания.
Эпизод 2: Цивилизации: От колыбели человечества до великих цивилизаций долины реки наше общество развивалось вместе с водой. Этот эпизод показывает, что наша способность использовать воду позволяет нам производить продукты питания, поддерживать города и развивать экономику.
TNC работает с фермерами, градостроителями и производителями энергии, чтобы убедиться, что мы создаем общество, в котором люди и природа процветают вместе. От защиты водосборных бассейнов для обеспечения городов чистой водой до помощи в защите рек от беспрепятственного строительства плотин — TNC работает по всему миру, чтобы защитить природу, в которой мы нуждаемся.
Природа — корень города ЛаТресс Снид, директор стратегии TNC Building Healthy Cities, обсуждает важность стабильного снабжения городов водой и то, как решение проблемы водной безопасности в городах часто начинается с близлежащих лесов.Наши истории и решения
Узнайте, как TNC защищает воду:
Когда вы идете по улице, вы можете видеть инфраструктуру и бетон, но на самом деле основа и корень города — это природа.
h3O: молекула, которая нас создала
ЛаТресс Снид, директор по строительству здоровых городов, TNCПереполнение штата Миссисипи Затопленные берега реки Миссисипи в Сент-Фрэнсисвилле, штат Луизиана. © Дэвид Ю. Ли
Только примирив наши потребности с потребностями природы, мы сможем поддерживать силу молекулы воды.
Эпизод 3: Кризис: В этом эпизоде исследуются глубокие корни, связывающие водную безопасность с конфликтами по всему миру. Вода «добывается» из водоносных горизонтов быстрее, чем ее можно заменить. Растущее экономическое неравенство усиливает опасность нехватки воды во всем мире. И все же есть надежда.
Узнайте, как TNC работает с сообществами по всему миру для решения серьезных проблем водной безопасности, от помощи Кейптауну в предотвращении «нулевого дня» до помощи западным Соединенным Штатам в решении водного кризиса.
Дайте природе шанс решить водные проблемы Многие решения по обеспечению водной безопасности исходят от природы, и все мы должны сыграть свою роль в обеспечении защиты природы во всем мире.Эпизод 3: Цивилизации перенесет вас в мир Менделя. На этих портретах наводнения являются фактором, уравновешивающим некоторые из самых бедных и самых богатых сообществ на Земле.
Адлен Пьер Саванн Десоле, Гонаив, Гаити, сентябрь 2008 г. © Гидеон Мендель Анчали Кояма Район Тавиваттана, Бангкок, Таиланд, ноябрь 2011 г. © Гидеон Мендель Дуглас Пратт McNeil Chapel Road, Лонгс, Южная Каролина, США, сентябрь 2018 г. © Гидеон Мендель Супарат Тадди Сообщество Чумчон Руамджай, Бангкок, Таиланд, ноябрь 2011 г. © Гидеон Мендель Дж. Б. Сингх Джавахар Нагар, Сринагар, Кашмир, Индия, октябрь 2014 г. © Гидеон Мендель Венуша Люксум Винита Chemin des Pêcheurs, Вильнев-Сен-Жорж, Франция, февраль 2018 г. © Гидеон Мендель Северин Лебёф Rue de Belle Place, Вильнев-Сен-Жорж, Франция, февраль 2018 г. © Гидеон Мендель Лукас Уильямс Плантация Лоуше, Южная Каролина, США, октябрь 2015 г. © Гидеон Мендель Кингсли Исиакпере/Эдна Сайлас Игбогене, штат Байелса, Нигерия, ноябрь 2012 г. © Гидеон Мендель Кимберли и Руди Фраликс Highway 917, Маллинз, Южная Каролина, США, сентябрь 2018 г. © Гидеон Мендель × × × × × × × × × ×Наши истории и решения
Узнайте, как TNC защищает воду:
Водная безопасность является основой функционирующего общества, и мы все должны внести свой вклад в обеспечение того, чтобы природа могла обеспечить ее для нас.
Джулио Боккалетти
Бывший директор по стратегии The Nature ConservancyРесурсы для студентов
Учителя, ученики и семьи могут исследовать мир воды в своих классах или гостиных с помощью множества учебных материалов, включая видео, интерактивные материалы и планы уроков, адаптированные для разных классов.
Лаборатория природы ТНК PBS LearningMedia
Состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Атомы водорода связаны с атомом кислорода ковалентными связями. Молекула воды имеет изогнутую форму с атомом кислорода посередине и атомами водорода по бокам. Молекула воды удерживается вместе этими ковалентными связями, которые представляют собой прочные связи между атомами.
Было обнаружено, что метод с четырехкратной энергией Pr4N (x = 4) является наиболее эффективным методом легкой и быстрой кристаллизации без затравки. В табл. 4 описаны кристаллографические характеристики полученных кремнистых цеолитов типа MFI. Согласно порошковой рентгенограмме все образцы, синтезированные из порошка, являются орторомбическими (пространственная группа Pnma). С помощью 13С ЯМР определено, что матрица является катионной. При дифференциально-термическом анализе аргона частицы Pr3NH+ и Pr2Nh3+ разлагаются примерно при той же температуре (535 и 515°С), что и в структуре МТТ. Существует тесная связь между молярными соотношениями F- и органических соединений в трех синтезированных образцах. виды тетрапропиламмония приводят к структуре MFI, тогда как два других вида приводят к структуре MEL и MTT.
Согласно исследованию, опубликованному ранее в этом году, изменения в содержании изотопов или характерных чертах воды, таких как тяжелые изотопы дейтерия и 18O, можно использовать для расчета потерь воды на пахотных землях. Испарение или транспирация приводят к потере воды с посевных площадей, что приводит к увеличению солености и снижению качества воды, что может негативно сказаться на росте растений. Дигидрат алюминия составляет треть алюминиевого каркаса ВПИ-5 (топология ВФИ) и AlPO4-8 (топология АЭТ). Молекула воды состоит из ядра атома кислорода, присоединенного к двум атомам водорода под углом 102,5. Говорят, что жидкость обладает этим потенциалом, потому что она притягивает молекулы, применяя силы Ван-дер-Волла. Благодаря своим потенциальным межмолекулярным свойствам вода обладает как физическими, так и термодинамическими свойствами. Тетраэдрическую структуру кристаллов льда можно объяснить геометрией распределения заряда.
Из-за возможности этих столкновений изменение энергии между молекулами воды отвечает за электронный спектр поглощения воды. Согласно пределу, вода состоит из двух типов сущностей: кластеров с одной стороны и одиночных молекул с другой. Системы молекул воды различаются энергиями дипольного взаимодействия, которые представляют их функцию и порядок величины. Электрическое поле (e/r2) формируется на расстоянии r от заряженного иона, а диполь, ориентированный на поле, стабилизируется энергией. Поскольку большая часть энергии стабилизации гидратации ионов поступает из этого источника, для описания значения энергии отталкивания b/rn используется энергия примерно U=brn*e*r2. Кроме того, когда включен член отталкивания, результирующий эффект тесно связан с диполь-дипольным взаимодействием. Второй вириальный коэффициент для паров воды дает re = 2*76 и b = 47*10*60 эрг см6 в уравнении (36), где re — отношение второго вириального коэффициента к объему.
Когда более масштабный расчет выполняется на основе геометрических факторов, таких как локализация диполей (OH), общее согласие с наблюдениями может быть значительно улучшено. Ив Марешаль — автор книги «Водородная связь и молекула воды», опубликованной в 2007 году издательством Random House. h3O, молекула воды, является одной из самых простых и стабильных молекул в мире. Вокруг него в изобилии образуются водородные связи, что делает его одним из самых эластичных материалов на планете. Свойства льда отличаются от свойств других твердых материалов из-за свойств водородных связей. Рассмотрим электрический диполь, который состоит из зарядов -1 и 1, расположенных на расстоянии 1 м друг от друга. На рисунке 12 диполь расположен в форме магнитного поля 104 Н/Кл. Когда угол поворота этого диполя равен 180, он должен быть рассчитан как имеющий резонансный крутящий момент 180 дБ. Счетчик Гейгера состоит из цилиндрической проволоки, окруженной проводящей оболочкой.
Если провод имеет заряд на единицу длины 10-8 см/м, необходимо определить электрическое поле на поверхности провода, dE/dr и силу, действующую на молекулу воды. В разделе 3.2 показано, как мы должны концептуально разделить Вселенную на две части, чтобы применить первый закон Ньютона. В этом разделе тело и окружающая среда называются частями вселенной. Если тело не вращается, то оно является частицей, если его игнорировать. Каждый атом ныряльщика, изображенного на рис. 10.1, подвергается одному и тому же смещению в любой заданный интервал времени. Раздел 10.5.1 определяет центральную массу как массу набора частиц. ( 10.1)rcm=1M(m1r1+m2r2+…) = =1M*miri — вектор положения центра масс для дискретного набора частиц.
Здесь мы получаем общую массу множества ri и m. Вектор положения i-й частицы равен xii + y = zik, как показано в ее массе. На рис. 10.5 показано расположение двух атомов водорода и атома кислорода в молекуле воды h3O. Каждый из атомов водорода находится на расстоянии d от атома кислорода, и каждый вектор положения представляет его угол. Его центр находится на высоте 6,18–12,24 м. Центр масс как геометрическое свойство определяется как свойство, положение которого зависит от распределения масс, но не обязательно от его окружения. Разделение массы на небольшие элементы массы, достаточные для того, чтобы считаться точечными массами, является методом расширения распределения уравнений (10.10–10.3) до непрерывности. Уравнения, описанные ниже, будут использоваться для определения центра масс прямого стержня непрерывного объекта. Согласно гипотезе о центре масс, гравитация и масса находятся в одной и той же точке, x (*) = -1/2. На рис. 10.8 изображена масса dm на расстоянии x от вершины пластинки или пластины в форме равнобедренного треугольника.
Центр масс треугольника расположен примерно на две трети высоты его вершины. Чтобы найти центр треугольника, вырежьте его из бумаги и наденьте на кончик пальца. Поведение молекул воды в замкнутом пространстве тщательно исследовано биологами, геологами и химиками. На поверхностное натяжение воды сильно влияет кривизна границы раздела газ-жидкость, вызывающая разрежение воды в замкнутом пространстве. У воды есть ряд характеристик, которые уникальны для небольшого пространства, но молекулярные исследования этих свойств отсутствуют. Для анализа функции радиального распределения электронов (ERDF) данные XRD выявили хорошо упорядоченную структуру воды в графитовых микропорах при 303 K, которая имеет более упорядоченную структуру, чем жидкость, но менее упорядоченную, чем лед. Образцы углерода’ пористая природа заставляет активированный уголь в образце рассеивать рентгеновские лучи под небольшими углами.
Молекулы воды содержат три атома, два водорода (H) и один кислород (O). Поскольку молекула воды в капле воды в несколько сотен раз меньше, чем молекула в воде, воду также можно считать h3O.
Это неверное утверждение, поскольку оно относится к водородным связям B). Молекулы воды способны образовывать водородные связи друг с другом. Молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода, который является электроотрицательным из-за частично положительного атома водорода.
Из чего состоит молекула воды?
Фото: extensionМолекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, соединенных между собой ковалентными связями. Каждый атом водорода имеет один электрон на внешней оболочке, а атом кислорода имеет восемь электронов на самой внешней оболочке. Таким образом, молекула воды электрически нейтральна.
Вода является основным компонентом жизни. Из-за его полярной природы электроны притягиваются ближе к электроотрицательному атому кислорода. Диполь-дипольная сила используется для притяжения друг друга, потому что положительный конец одной молекулы притягивается к отрицательному концу соседней молекулы.
Из-за своей способности переносить питательные вещества вода является растворителем, который необходим нашему телу. Это также важно для защиты окружающей среды. Мы не смогли бы выжить без воды, а она имеет решающее значение для всего живого.
Почему молекулы воды слипаются?
Фото: writeworkМолекулы воды слипаются из-за полярности молекулы воды. Атом кислорода имеет отрицательный заряд, а атом водорода – положительный. Это создает дипольный момент, который заставляет молекулы воды притягиваться друг к другу.
Какая молекула воды?
Вода представляет собой молекулу, состоящую из двух атомов водорода, ковалентно связанных с атомом кислорода. Химическая формула для воды – это h3O.
Вода состоит из химических соединений и полярных молекул, которые становятся жидкими при воздействии стандартной температуры и давления. Другими словами, она имеет химическую формулу h3O, что означает, что одна молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Вода проявляет странное поведение, например, образование стекловидного льда. Жидкая вода имеет самую высокую плотность среди всех веществ, достигая температуры 4°С. Каждая молекула воды во льду Ih имеет четыре водородные связи с соседом по кислороду О—О на 283 Ангстрема. Когда состояние переходит из жидкого в твердое, оно занимает больше места, потому что между элементами образуются водородные связи. Когда лед достаточно заморожен, он тает под давлением. Из-за своего небольшого размера многие молекулы воды обычно способны окружать одно растворенное вещество.
Положительные диполи в воде притягивают отрицательно заряженные компоненты растворенного вещества, а отрицательные диполи отталкивают положительно заряженные элементы. Растения используют ксилемные стебли для переноса воды. Молекулы воды диссоциируют с поверхности катода и анода, где они связываются с ионами H+ и O-. Концентрация гидроксид-ионов (OH-) такая же, как у гидроксония (h4O+) или ионов водорода (H+) при pH 7 (нейтральный). При нарушении равновесия раствор становится кислым или щелочным. В химической реакции вода может быть кислотой или основанием. Вода считалась илем, или основной субстанцией вселенной, когда она была одним из четырех классических элементов. Наиболее серьезной формой злоупотребления водой является загрязнение. Согласно новому докладу ЮНЕСКО, в ближайшие два десятилетия мир столкнется с беспрецедентной нехваткой питьевой воды.
Водородная связь — одна из самых сильных химических связей в мире, способная удерживать воду в жидком состоянии. Молекулы воды образуются на поверхности предметов путем образования слоя водородной связи в водных растворах. Слой молекул воды защищает устройство от внешних факторов, которые могут ему повредить.
Вода необходима для жизни, потому что она обеспечивает жизнь необходимыми элементами и молекулами. Это также необходимо для того, чтобы телесные функции выполнялись должным образом. Вода, например, необходима для правильного образования крови и поддержания нервной системы.
Кроме того, производство энергии зависит от наличия воды. Водородный газ является основным источником энергии для различных промышленных процессов, таких как производство электроэнергии и топлива.
Вода необходима для нормального функционирования широкого спектра систем организма.
Как строится молекула воды?
Почему образуются молекулы воды? Молекулы воды состоят из трех атомов, причем атом кислорода и два атома водорода соединяются вместе, как магниты. В этом теле есть атомы, потому что ядро находится в центре атома. Атомный номер представляет разницу между атомами с точки зрения их свойств.
Вода необходима для жизни. Это то, на чем функционируют клетки нашего тела. Чтобы мы были здоровы, пища должна транспортироваться из нашего тела в наши клетки.
Воду можно найти почти во всех океанах Земли и на ее поверхности. Его можно найти как на поверхности, так и в недрах Земли. Элементы воды включают молекулу, соединение и жидкость. Газ – это другое название жидкости.