第二百四十五章 水的結構如何？

  從水的物理性質以及他對於地球的意義來看，水是一個神奇的分子，他成功的給我們的地球製造了孕育生命的條件，雖然水的化學分子結構是氧化氫，但是他既有來自恒星核聚變的燃料氫原子，又具備孕育生物的必要條件氧原子，我們都知道核糖核酸以及脫氧核糖核酸是生命的基因物質，他在千萬億年地球的進化史中扮演了生命進化的大環境的主要的角色，H2O是大家公認的水惡毒化學方程式，當然關於水中的氫原子以及氧原子還存在許多的化學同位素，不排除水分子存在同位素的可能，當然還有存在同位素的三價氧，以及負氧離子都是對於人類的生存非常有利的化學元素，而且都是自然界進化而來的元素。


  水分子中氫元素與氧元素是以共價態分子的形式結合在一起的，而水分子中的價態有很容易電離鹽，這裏所的鹽而不是我們簡單的所使用的食鹽，而是化學定義上的鹽，這裏的鹽指的是幾乎所有的金屬與非金屬的可電離化和離子分子的物質，所以在水可以電離和電解化學分子中的鹽類物質的時候，就給與了水，與眾不同的化學以及物理性質。


  這是在化學中水的巨大貢獻，他給鹽類的分解，電離，以及化學反應提供了反應的環境以及條件。


  在生物學上，水的貢獻就如同上帝之手一般，他神奇的給予了RNA，以及DNA適應的生存以及進化條件，這就出現了一句著名的公益廣告詞“水——是生命之源，請珍惜生命中的每一滴水。”這個廣告詞裏麵的內容告訴我們什麽，告訴我們地球上以及更遙遠的外太空上的生命的進化以及生存和誕生都是與水有關係的，而且是充分必要條件。


  正是因為水對於生物的重要性，我們才需要更深層次，更具體，更深入的研究水，而研究水的最基礎的理論基礎，就是研究，水的結構。


  從化學上來講，水的分子結構是水是由水分子構成的，每一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的。根據係統相對論質子模型與氧原子核模型，在水分子中，兩個氫原子核（即質子）附著在氧原子核一賭質子的兩個斜麵上，形成120度夾角的幾何結構。實際上，水分子中原子之間的作用力由核間的中性耦合力和極性耦合力兩部分構成，將這種複雜作用簡單歸結為化學鍵顯得過於籠統。


  由於水分子中距離氧原子中軸越近場強越強，因此在氫原子與氧原子之間的作用麵上，靠近中軸一側的耦合力強於其外側的耦合力，而形成蹺蹺板效應，導致兩氫核之間的夾角減，這就是實測鍵角為104.5°的原因。在液態水中，一些水分子會分解為氫氧離子和氫離子，六個氫氧離子又可以相互吸附在一起，形成氫和氧相間分布的六邊形結構的一種新的分子，人們通常稱之為水分子團。在這些六邊形的分子中，氧原子耗一端附著在六邊形上，另一端伸展在六邊形之外，看上去就像一片雪花。


  在氧原子核探出六邊形的一端，容易吸附遊離的氫離子甚至氫氧離子等，進而形成更大的水分子團。水分子團的大與多少跟溫度密切相關，溫度越低，水分子團就會越多和越大。當然，水分子團還有其他結構形態，根據劉泰祥用“係統相對論”研究方法創建的“一元二態物理”的相關解答。


  當然上述摘抄隻是在物理學上以及化學分子學上對於水的結構做出的相應的解釋，而在現實中的化學實驗以及水在人類生產生活以及化學科學實驗中的具體應用來，我們就不能夠僅僅根據他的分子結構來解釋很多科學現象。


  比如4攝氏度的水的密度是最大的，比如在四攝氏度下極度瞬間冷凍的水是密度最大的水，比如南極冰蓋中的冰的密度要比人類所能夠達到的人工科學實驗所製造的最大的密度的冰的密度還要大。


  比如許多化學反應必須在水條件下進行，這些水的科學性質都不是簡單的研究他的分子結構能夠解釋的。


  這就給我們關於水的科學研究提出了更高的要求和研究的方向。