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天然水的特性和结构
水是最频繁的物质，但它有许多异样特性。也正是因为这些特性，才
的两分享电子对趋向于氧而偏离氢，于是就在两个孤对电子上集中更多负电荷，使水分子为具有很大偶极矩的极性分子，这样的一个水分子就有可能通过正、负电荷静电引力与近旁的四个水分子以氢键相联
使水在自然界和人类生活中普遍发生巨大作用，成为安排自然和人类环
系，分子间氢键力大小为18.81kJ/mol，约为O一H共价键的1/20，
境中各种现象的主要因素。要讨论水及其中杂质共同表现的水质特性，
冰溶化成水或水挥发成水汽，都首先需要外界供能破坏这些氢键。当
需先深化了解水本身的特性。在地球表面的环境条件下，水可能呈三种
冰开头溶化成水时，冰的疏松的三维氢键结构中约有15%氢键断裂，
物理状态，即液态、气态和固态。因为沸点和冰点间温度范围相当宽，
晶体结构崩溃，体积缩小而密度增大，如有更多热能输入体系，将引
且相变热很大，所以地球表面大量的水还是呈液态，于是构成了各种类
起：①更多氢键破碎，结构进一步分崩离析，密度进一步增大；②体
型的自然 水系，通常条件下呈液态这一点也正是水的最重要特点之一。
系温度上升，分子动能增强，因为分子振动加剧，而每一分子占领更
水的特性与水的分子结构有关。水分子中的氧原子受到四个电子对包围，
大体积空间，所以这一因素又使密度趋于减小。上述两因素随温度上
其中两个电子对与两个氢原子分享，形成两个共价键；另外两对是氧原
升而互相消长的结果，使淡水在4℃时有最大密度，这种状况对水生
子本身所持有的孤对电子。四个电子对间因为带负电而相互排斥，使它
生物越冬具有特殊重要的意义。在气相中的水大多数以单分子形态存
们有呈四周体结构的倾向，但因孤对电子占领的空间较小，与分享电子
在，在普通温度和压力条件下，惟独少量以二聚体或三聚体的形态存
对相比具有更大的斥力，因此使H-O-H键角由109.5°（几何正四周体）
在。从水的分子结构和水分子有形成较强氢键能力等基本性质动身，
缩减到104.5°。氧原子具有比氢原子大得多的电负性，所以水分子中
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2023-01-20
