Strukturalna analiza molekule vode i njena fizikalna svojstva

Sažetak

Voda (H2O) je polarni anorganski spoj, koji je na sobnoj temperaturi tekućina bez okusa i mirisa, gotovo bezbojna. Količinski je daleko najzastupljeniji spoj na Zemlji i među rijetkim je tvarima koje na Zemljinoj površini postoje u krutoj, tekućoj i plinovitoj fazi. Kao relativno jednostavan kemijski spoj, opisana je kao „univerzalno otapalo“ ili „otapalo života“. Ujedno je i treća najzastupljenija molekula u Svemiru. Molekule vode međusobno tvore snažne vodikove veze, što joj definira specifična fizikalna i kemijska svojstva. Vodikove veze zaslužne su za mnoga jedinstvena svojstva vode, poput anomalije vode (činjenice da je kruti oblik – led – manje gustoće od tekuće vode), relativno visoke temperature vrenja (100 °C) i velikog toplinskog kapaciteta, što su ključni preduvjeti za očuvanje života na Zemlji. Voda je amfoterna molekula, što znači da može pokazivati svojstva i kiseline i lužine, ovisno o kemijskom okruženju u kojem se nalazi. U radu je provedena strukturna analiza molekule vode i njenih najvažnijih fizikalnih svojstava, s naglaskom na anomaliju vode. Jedno od važnih fizikalnih svojstava tekućine, a koja uvelike utječu na naš okoliš, je niska gustoća leda u odnosu na tekuću fazu vode te fenomen negativnog koeficijenta ekspanzije hladne vode. Također je opisano rješenje nuklearne Schrödingerove jednadžbe, koja daje informacije o unutarnjim gibanjima (vibracijama i rotaciji) molekule vode.