Юный техник 1963-11, страница 43

Посмотрите на график на странице 33.

На графике показаны темпе ратуры кипения соединений во дорода с элементами IV— VII групп таблицы Менделеева Чем тяжелее молекула, тем при более высокой температуре кипит и плавится соединение, тем больше требуется затратить энергии, чтобы перевести соединение из одного агрегатного состояния в другое. Молекула воды — самая легкая из всех гидридов VI группы. Судя по графику, вода должна была бы кипеть при —70°. Но мы знаем, что это не так. В чем дело?

Взаимодействуя друг с другом, атомы различных элементов соединяются химическими связями. Эти связи различаются как по своей прочности, так и по своей природе. Смотря по тому, за счет чего они осуществляются, химические связи бывают: ионная, кова-лентная, донорно-акцептор-ная. Есть связи, названные по первому элементу периодической системы Менделеева, — водородные связи. Они не мо гут осуществляться без помощи водорода — этого удивительного элемента с самыми простыми и легкими атомами. Атом водорода служит как бы мостиком, связывая два атома, но не любые, а только атомы очень активных неметаллов: кислорода, фтора; слабее — азота, еще слабее — хлора и редко — серы.

Значит, и между молекулами воды, а также плавиковой кислоты и аммиака могут возникать водородные связи. Молекулы этих веществ связаны более прочно, чем молекулы их более тяжелых гомологов, их труднее оторвать друг от друга. Нужно выше нагреть эти вещества, чтобы хватило тепловой энергии для разрыва

части (при плавлении) или всех (при испарении) связей между молекулами. Если водород лишился бы вдруг своего замечательного свойства и водородные связи исчезли, то вода, лед и снег моментально бы испарились. Но произошло бы не только это. Раскрутились бы и распались хитрые спирали нуклеиновых кислот и белков — жизнь бы стала невозможной. Чудесные водородные связи, легко рвущиеся, но достаточно прочные и упругие, чтобы удерживать гибкие, эластичные молекулярные постройки в живых организмах, совершенно необходимы для осуществления сложных процессов жизнедеятельности. Водородная связь — это связь жизни.

Казалось бы, между молекулами воды водородная связь прочнее, чем, например, между молекулами плавиковой кислоты. Но это не так. Дело в том. что молекулы HF могут образовать связей только две, а НгО — четыре. Если молекулы образуют по две связи, то они могут или выстроиться в цепочку, или замкнуться в кольцо. Если же связей четыре, то молекулы могут образовать трехмерную, объемную постройку. Никакая другая маленькая молекула, кроме молекулы воды (а она одна из самых мелких молекул в природе), не может образовывать такого большого количества связей. Эта способность молекул воды объединяться друг с другом в объемные, изящные ажурные постройки составляет одну из ее замечательнейших особенностей.

Наиболее симметричный способ размещения четырех отрезков, сходящихся в одной точке, мы получим, если поместим эту точку в центр правильного

43