Реферат: Структура молекулы воды и ее ионов

Он определит причину положительных и отрицательных результатов многочисленных экспериментов, которые ставились для проверки факта существования дополнительной энергии при электролизе воды и явлениях её кавитации. Если вода содержит больше заряженных молекул, то эксперимент даст положительный результат. При большем количестве разряженных молекул результат будет отрицательный. Примерные расчеты показывают наличие разницы в массе одного литра заряженной и разряженной воды. Её можно зафиксировать современными измерительными приборами.

Факт разного количества электронов в молекуле воды имеет экспериментальное подтверждение. Оказалось, что при многократном проходе раствора щёлочи через плазмоэлектролитический реактор в растворе накапливается значительный электрический потенциал.

Отметим ещё один экспериментальный факт. Известно, что при вращении воды в трубе её тёплые молекулы оказываются у внутренней стенке трубы, холодные – ближе к оси трубы. Причина та же, что и при аналогичном распределении молекул воздуха. При охлаждении молекулы воды излучают фотоны и их масса становится меньше массы тёплых молекул. В результате центробежная сила инерции прижимает теплые, более тяжёлые, молекулы к внутренней стенке трубы, а холодные, с меньшей массой, оказываются вблизи её оси.

Дальше мы приведём результаты лабораторных исследований, из которых явно следует, что в ближайшем будущем вода – второй после Солнца источник тепловой энергии и основной энергоноситель будущей экологически чистой водородной энергетики.

Известно, что вода может обладать щелочными или кислотными свойствами. Щелочные свойства формируются за счет увеличенного содержания в воде гидроксила .

На рис. 5 представлена схема модели гидроксила. На одном конце оси гидроксила расположен электрон атома кислорода, а другой завершается протоном атома водорода. Таким образом, гидроксил – идеальное звено электрической цепи.

Под действием приложенного напряжения эти ионы формируют линейные кластеры с положительным и отрицательным знаками на концах. В результате импульс напряжения передаётся вдоль этого кластера от минуса к плюсу.

Конечно, ток не течёт вдоль кластера. Он формируется благодаря тому, что ион гидроксила, расположенный на конце кластера у анода отдаёт ему свой электрон, а протон атома водорода у иона, расположенного у катода, получает электрон из катода.

Рис. 5. Схема модели гидроксила

Конечно, при этом идут сложные реакции. У анода образуются, а потом распадаются молекулы перекиси водорода, а у катода формируются молекулы водорода. Детали этих процессов мы опишем позднее, при анализе процесса электролиза воды.

Кислотные свойства воды формируются, как принято сейчас считать, свободными протонами , но мы с этой идеей не соглашаемся потому, что протон - слишком активное образование и поэтому не может существовать в воде в свободном состоянии. Кислотные свойства воды формируются увеличенным содержанием в ней положительно заряженных ионов гидроксония (рис. 5).

Во всех моделях молекулы воды (рис. 3-6) кольцевые электроны атома кислорода остаются свободными, формируя зону отрицательного потенциала на ее поверхности. Величины третьего и четвертого потенциалов ионизации атома кислорода указывают на то, что кольцевые электроны расположены ближе к ядру атома кислорода, чем осевые, поэтому большая часть их электрических и магнитных силовых линий включена в связь с ядром атома кислорода, и они менее активны, чем первый и второй осевые электроны.

Рис. 6. Схема иона гидроксония

Чтобы один из кольцевых электронов вступил в связь с протоном или электроном соседнего атома, ему необходимо подняться в своей ячейке и удалиться от ядра атома кислорода. Для реализации такого процесса ему необходимо поглотить фотон из окружающей среды. Если это произойдет, то он удалится от ядра, приблизится к поверхности атома, и лишь тогда появятся условия для взаимодействия между электрическими и магнитными полями обоих электронов. Если один из кольцевых электронов атома кислорода соединится с электроном атома водорода, то образуется ион гидроксония , который и сформирует кислотные свойства воды (рис. 6).

При таком развитии событий на поверхности молекулы воды появятся три зоны с положительным потенциалом и она станет положительно заряженным ионом , который называют гидроксонием (рис. 4). Таким образом, кислотные свойства раствора определяет не протон (положительный ион ), а положительный ион гидроксония . Процесс удаления электрона от ядра атома сопровождается поглощением фотонов из окружающей среды, поэтому процесс образования иона гидроксония эндотермический.

Перекись водорода , также образуется из воды. В её структуре два атома кислорода и два атома водорода (рис. 7).

Чистая перекись водорода – бесцветная сиропообразная жидкость, обладающая сильными окислительными свойствами. Эта особенность перекиси водорода позволяет установить комбинации атомов кислорода и водорода, которые может иметь эта жидкость.

Рис. 7. Схемы молекул перекиси водорода

Варианты комбинации атомов водорода и кислорода представлены на рис. 7. Структура, представленная на рис. 7, а, эквивалентна молекуле воды (рис. 2), так как концы оси молекулы завершаются протонами ( и ) атомов водорода. Такая структура не может быть активной, так как активность определяют электроны. Поэтому есть основания полагать, что молекула перекиси водорода имеет структуру, показанную на рис. 7, b. У этой структуры на концах оси электроны, так же как и у молекулы кислорода.