|
|
|
news -
Экология
|
|
СТУПЕНЧАТАЯ ДИССОЦИАЦИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖИДКОЙ ВОДЫ Э.А. Поляк УрО РАН Екатеринбург, Россия Вопрос о структурных особенностях жидкой воды уходит своими корнями более чем на сто лет назад, когда Рентген, опираясь на аномальные свойства воды, пришел к выводу о том, что в жидкой воде должны присутствовать по меньшей мере две фазово-самостоятельных структуры. С тех самых пор простейший с виду минерал сделался объектом испытания на нем всех самоновейших экспериментально-теоретических методов.
Нельзя сказать, чтобы дела продвигались здесь сообразно с прилагаемыми усилиями. При поиске причин такого положения дел обращает на себя внимание тенденция к все большему пренебрежению химическими факторами способными влиять на структурообразование в жидкой воде. Одним из основных химических факторов здесь являются процессы ступенчатой протолитической диссоциации. В 20-30-е годы теперь уже прошлого XX века эти процессы так или иначе учитывались в моделях Хюккеля и Бернала. Однако во второй половине века от подобного учета отказались в пользу чисто физических и машинных подходов и моделей, грешащих существенной неопределенностью [1]. Вместе с этим была утрачена возможность использования весьма существенных критериев их адекватности. К таким критериям, которые можно характеризовать, как химические, относятся: 1). проверка на соответствие модели или подхода требованиям молекулярно - кинетической теории, развитой в конце XIX и первой трети XX веков в работах Вант-Гоффа, Аррениуса, Оствальда, Онзагера; 2). определение места воды в рядах химических соединений, сформированных на основании принципов, разработанных еще Жераром в середине XIX века. Чуть больше пятнадцати лет тому назад мы попытались рассмотреть структурные особенности жидкой воды на основании установленных закономерностей числовых значений констант ступенчатой диссоциации водных растворов комплексных соединений и многоосновных кислот в подобных рядах [2-7] и получили результаты, в основном совпадающие с квантово-химическими расчетами структур жидкой воды. При этом вопрос о соответствии подходов и результатов требованиям молекулярно-кинетической теории решился сам собой, т.к. значения констант диссоциации или констант равновесия представляют собой параметры, отражающие самую суть молекулярно-кинетической теории. Существенным представляется то обстоятельство, что продукты ступенчатой диссоциации воды и водных растворов комплексных соединений и многоосновных кислот естественным образом предрасположены к формированию из них рядов в соответствии с принципами, разработанными Жераром. Соотношение между константами ступенчатой диссоциации в свою очередь представляют собой естественную базу для сравнения между собой отдельных членов ряда. В свое время представление Жерара о гомологических, генетических (гетерологических) и изологических рядах органических соединений; о постоянной гомологической разнице между массами членов ряда, о существовании предела для числа атомов, присоединяемых углеродом, послужили предтечей создания теории строения органических соединений Бутлеровым и Кекуле и разработке Периодической системы элементов Менделеевым [8]. Принципы построения гомологических рядов применительно к наследственной изменчивости биологических видов были разработаны Н. Вавиловым в 20-е годы XX века [9]. Очевидно, что фундаментальность выводов и результатов является постоянным спутником использования Жераровских представлений. Это придает результатам, полученным нами при рассмотрении закономерности в рядах продуктов к ступенчатой диссоциации воды и водных растворов комплексных соединений и многоосновных кислот, существенно большую убедительность. С другой стороны, различные субъективные обстоятельства на протяжении почти полутора веков со времени ухода Жерара из жизни искусственно ограничивали область использования его представлений, сводя ее исключительно к предмету органической химии. Нам удалось эту область существенно расширить за счет физико-химических дисциплин: электрохимии жидких и твердых растворов, координационной химии, а также физики и прикладной био- и геофизики [2-7, 10-11]. Литература 1. Крестов Г.А. Ж. ВХО им Д.И. Менделеева 1983, №6, 70 с. 2. Поляк Э.А. О структурных формах воды, не учитываемых в кинетике коррозионных процессов // Защита металлов, 1990, т.26, №3, С. 382-393. 3. Поляк Э.А. Соотношение между ступенчатыми константами нестойкости комплексных соединений/Ж.общ.химии, I975 -т.45, в.II.-С. 2357-2361. 4. Поляк Э.А. Константы диссоциации гидроксокомплексонатов металлов //Ж.общ.химии, 1975,-т.45, в З,- с.635-643. 5. Поляк Э.А. К описанию закономерностей изменения констант диссоциации комплексных соединений и кислот //Ж.общ. химии - 1977-т.47, в.10.-С. 2399. 6. Поляк Э.А. Вывод соотношений между константами ступенчатой диссоциации простых и смешанно-лигандных комплексов // XII Всесоюзное Чугаевское совещание по химии комплексных соединений. Тезисы докладов. - Новосибирск: 1975, ч.1, С. 11-12. 7. Поляк Э.А.. Некоторые закономерности изменения конс¬тант ступенчатой диссоциации комплексных соединений и кислот//ХIV Всесоюзное Чугаевское совещание по химии комплексных сое¬динений. Тезисы докладов. - Иваново: изд. «Наука». - I981.- ч.II. - С. 515-516. 8. Жданов Ю.А. Ж. ВХО им Д.И. Менделеева 1983 №6 8 с. 9. Рядом с Н.И. Вавиловым. Сборник воспоминаний составитель Ю.Н. Вавилов – М: Изд. Сов Россия, 1973, С. 9-10. 10. Поляк Э.А. О квантовотехническом характере движения ионов в водном растворе при ступенчатой диссоциации растворенных соединений //Докл. АН СССР. - 1988.- т.301, в 3.-С. 659-661. 11. Поляк Э.А. О внешнесферном комплексообразовании ионов калия с гидроксокомплексонатами меди, никеля, цинка и кадмия //Координационная химия. - I987, т. 13, в 8. - С. 1021-1022.
|
|
|
|
