Фiзична природа водневого зв’язку

Анотація

У роботi дослiджується фiзична природа та коректнiсть означення водневих зв’язкiв. Аналiзується, перш за все, вплив останнiх на поведiнку термодинамiчних, кiнетичних та спектроскопiчних властивостей води. Показано, що сприйняття водневих зв’язкiв як гостронаправлених та насичених мiсткiв, якi виникають мiж молекулами води, є несумiсним з поведiнкою специфiчного об’єму та теплоти випаровування, а також коефiцiєнтiв самодифузiї та кiнематичної зсувної в’язкостi. На додаток до цього показано, що змiна дипольного моменту молекул води, а також зсув частоти валентних коливань гiдроксильної групи повнiстю пояснюються на основi уявлень про електростатичну природу водневого зв’язку. Разом з тим, температурнi залежностi теплоємностi води та її пари чiтко вказують на iснування слабких водневих зв’язкiв. Аналiзуючи властивостi димеру води, показано, що внесок слабких водневих зв’язкiв у енергiю основного стану димеру є приблизно в 4–5 разiв меншим у порiвняннi з енергiєю електростатичної взаємодiї мiж молекулами води. Пiдсумовуючи результати, робиться висновок, що таку саму природу мають водневi зв’язки в усiх iнших випадках, де вони виникають.