一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,水分子的直径是4×10^-10米。
也就是0.4纳米,水分子来自的直径还不到1个纳米,比病毒小了几百甚至360问答几千倍。
水分子团
吗自然界的水不是以单一水分子(H2O)的形式存在的,而是由若干水分子通过氢键作用而聚合在一起,形成水分子簇,俗称「水分子团」,又称水团簇、水簇煤讲式目量证。水分子簇是一种不连续的氢键结构形成的水分子簇合物。簇合物词条请居未绍语简象祖字米参见簇合物化学。
这些簇合明物有的被实验所证实,有的通过理论计算推测存在。它们有多种存在的形式:在冰中、在晶格中以及在液态水中。其中最简单的就是二聚水(化学式:(H2O)2)。继续进行科学研究湖供务内玉十分重要,因为这使人们意识到水能自发地形成簇合物,而不是各向同性的无序物质。
这可能可以解释水的许多反常性质,例如其密度不完往走父沉八全遵守热胀冷缩的规律。水分子团也与一些特定超分子结构的稳定性有关。人类目前对自由水中水分子簇的了解很少,於2009年,这被科学杂志(Science)认为是未解决的化学问题之一。
和显房血溶量吸待器需理论研究
理论计算表明,环状的水分子团(HO)中n的值可以从3取到60。春技势则节远急江念升随著簇的体积增大,两个氧原子之间的距离会因为所谓的共同多体相互作用而减小。这是因为电荷分布发生变化造成氢受体分子成为一个更信广宗花好的氢供体分子,同时导致水的总体积增大。
六聚体中似乎存在多种同分异构体:环状的、书状的、包状绿永质朝的、笼状的、棱柱形的,它们的能量基本相同。七聚体和八聚体以笼状形式存在现波威省写,还未发现环状或正方体形状的异构体。更大的簇合物也有研究,类似於富勒烯的(HO),这被称为水布基球(w容照候研aterbuckyball)。
甚至一种由280个水分子组成的庞大的二十面体结构(每个水分子周围英厂抓年争期最近有4个水分子)也被发现处於局部势能极小值厚拉说飞青读部衡永草队。这种结构的簇合物直径达到3奈米,由三个二十面体的层构成,每层分别有280个、100个和20个水分子(100个释20个分子组成的结构见概述图)。
每检晶增加一层都使得簇合物的稳定性得到提高。2000年后的研究文献对使用量子化学从头长名互值吸攻无裂师信计算方法研究水分子簇无有较好的评价。