Question

Можно ли теоретически проследить за судьбой одной молекулы воды в океане?

Вот цитата из книги профессора геологии Роберта Хейзена «История Земли»: "Динамичный, поддерживающий земную жизнь круговорот воды является самой очевидной причиной изменений на нашей вечно меняющейся планете. Представьте себе перемещение одной-единственной молекулы Н2О... возрастом много миллиардов лет. Начнем прослеживать путь нашей молекулы из могучего Тихого океана... Мощное и холодное Калифорнийское океанское течение уносит эту молекулу от побережья Аляски на юг, вдоль побережья Калифорнии до Байи и далее к экватору..." И т.д.

Что можно сказать про такой мысленный эксперимент?

Answer 1

В жидкой воде каждая молекула Н2О, если ее каким-то образом выделить, всегда связана с четырьмя другими молекулами воды, связь осуществляется так называемыми водородными связями. Благодаря этим связям каждый атом кислорода в молекуле Н2О связан с двумя атомами водорода двух соседних молекул Н2О. А каждый атом водорода в молекуле Н2О соответственно связан с одним атомом кислорода "своей" молекулы и одним атомом кислорода соседней молекулы. В результате образуется сплошная сетка связанных друг с другом молекул - примерно как показано на плоском рисунке (в действительности картина объемная). Именно благодаря довольно прочным водородным связям вода имеет аномальные свойства - по сравнению, например, с сероводородом H2S (сера - химический аналог воды, но сероводород становится жидким только при температуре ниже -60°С). Водородные связи легко и очень быстро разрушаются и так же быстро восстанавливаются, но уже в другом порядке. То есть "пунктиры" на рисунке (это водородные связи) и "черточки" (это обычные химические связи) постоянно меняются местами. При этом атомы водорода, принадлежащие одной молекуле, через мгновение принадлежат уже другой молекуле. Время жизни водородной связи составляет примерно от 10^-10 до 10^-11 секунды. Вот такое короткое время и может существовать "данная молекула воды".

Answer 2

Можно лишь умозрительно,зная из школьной программы о круговороте воды в природе,да и о течениях и других известных науке движениях материй.Что и указано в цитате Роберта Хейзена-"Представте себе.."

Умозрительно можно представить ещё и не такИе вещи.Но,теорией,дума­<wbr />ю,это являться не будет.Кто может сказать однозначно,что произойдёт с этой одной-единственной молекулой?

Она может некогда в своём перемещении вступить в реакцию с другим веществом и уже не будет являться вовсе Н2О.

Вот свойства воды(океана),как говорят на Востоке,можно изучить по капле.Вот,примерно это можно бы назвать теорией.