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結構生物化學/獨特性質/水的結構

來自華夏公益教科書,為開放世界提供開放書籍
File:WaterStructure.png
一個水分子及其重要屬性

水的結構

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1. 水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成[1]

2. 氧原子上的兩個孤對電子在整個分子中形成兩個負密度瓣
3. 較大的偶極矩——使 O-H 鍵具有 33% 的離子性
4. 較大的極化率
5. H-O-H 角為 104.3 度[2]

關於水結構重要性的簡要介紹

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水的結構對它的獨特性質貢獻巨大。水有兩個氫原子連線到一個氧原子上,由於氧的強電負性,使其具有一定的部分電荷。這些部分電荷使得水可以形成氫鍵。[3]

由於兩個孤對電子的存在,它還具有彎曲形狀,這使其具有偶極矩。如果它是線性的,那麼它將不包含偶極矩,因為兩個獨立的偶極矩將相互抵消。由於電子對及其排斥作用,水呈彎曲形狀,並且極性得以存在。

更多關於水分子結構的資訊

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水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成。與它的兩個孤對電子一起,氧原子與兩個氫原子的鍵合幾乎形成了一個 3D 四面體結構。X 射線和中子衍射已被用來證實液態水的四面體結構。[4] 氧原子周圍的軌道幾乎呈四面體結構,使一個液態水分子能夠與另外四個水分子形成三個氫鍵。在一個水分子上的一個氫原子與另一個水分子上的氧原子之間形成的氫鍵不如同一個水分子上一個氫原子和一個氧原子之間的共價鍵強。氫鍵比共價 O-H 鍵更長更弱[5]

參考文獻

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  1. Viadiu, Hector. "水." UCSD, 2011 年 10 月 5 日。
  2. Viadiu, Hector. "水." UCSD, 2011 年 10 月 3 日。
  3. Viadiu, Hector. "水." UCSD, 2011 年 10 月 3 日。
  4. http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/1981/f1/f19817702053
  5. Viadiu, Hector. "水." UCSD, 2011 年 10 月 5 日。
華夏公益教科書