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      海洋液體水具有許多與一般液體不同的性質(zhì)，例如，沸點(diǎn)、融點(diǎn)、蒸發(fā)熱、比熱、表面張力的值比類似的化合物高；在4C時(shí)密度最大在30C以下隨壓力的增加出現(xiàn)粘度極小點(diǎn)等等。這些現(xiàn)象都可以由水具有與冰結(jié)晶構(gòu)造相似的構(gòu)造，而冰的結(jié)晶構(gòu)造是以氫鍵結(jié)合的，而得到解釋。也就是液態(tài)水分子具有與冰結(jié)晶相似的相對(duì)排布和分子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，很多研究者提出了各種各樣的模式。這些模式都是基于X射線行射、分子比容、超聲波吸收等實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是，任何一種模式都不能完美無(wú)缺地說(shuō)明水的全部性質(zhì)。

      海洋+化學(xué)由液體水的X射線衍射圖，可知距某特定水分子距離R的單位體積中水分子的平均數(shù)p（R）。因按X射線衍射測(cè)定所要求的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)比分子振動(dòng)和分子相互位置的置換時(shí)間周期為大，所以該測(cè)定結(jié)果得出了分子的平均位置（D－構(gòu)造）。

      表示液體分子的平均分布一般采用下面兩個(gè)方程式所表示的函數(shù)，這些函數(shù)均稱為徑向分布函數(shù)。第一是g(R)=P(R)/P0式中p。是以單位體積中分子數(shù)所表達(dá)的液體密度。因此，g（R）表示距某特定分子距離為F處的密度，R充分大時(shí)，g（R）＝1。即距某特定分子相當(dāng)遠(yuǎn)的點(diǎn)平均密度等于液體的密度。與此相反，在某特定分子的近旁，因?yàn)橛勺饔糜诜肿拥牧τ幸?guī)律地決定分子的位置，所以g（R）1。圖1．9中

示出水在各種溫度下和重水在4C下的徑向分布函數(shù)。

      第二個(gè)表達(dá)方法如下式：

4πR2p（R）

4πR2P（R）dR為存在于厚度是dR球殼中的分子平均總數(shù)。如圖1．10所示，以4R2P（R）對(duì)R作圖，相鄰的分子存在

      最多的幾率在某R的位置上表現(xiàn)出極大值。與該極大值相對(duì)應(yīng)的R值比g（R）取極大值的R稍大。該4πR2P（R）其曲線下的面積，給出存在于其距離內(nèi)的分子總數(shù)，這一點(diǎn)是特別重要的。圖中黑點(diǎn)是用X射線衍射法得到的測(cè)定值。

      伯納爾和福勒（J．D． Bernal和R．H． Fowler，1933）考察了接近熔點(diǎn)時(shí)水的X射線行射結(jié)果和密度的關(guān)系，得出結(jié)論：液體水分子不是最密堆積型的構(gòu)造，每一個(gè)水分子有四個(gè)水分子與之配位，構(gòu)成空隙很多的正四面體排布，作為整體具有三維空間網(wǎng)格構(gòu)造。徑向分布函數(shù)基本上證實(shí)了伯納爾的說(shuō)法。納爾頓等人（A，H． Marton，M．D． Danford和

H．A．Levy，1967）由水的X射線衍射提出了最正確數(shù)據(jù)，按其結(jié)果，g（R）值如下：

R＜2．5A        g（R）→0

R>8A            g(R)=1

R＝2．9A  極大值（分子在平均數(shù)以上）另外，在4＂C下對(duì)4π（R2）P（R）

R＝2．82A       第一極大值

R＝4．5A        第二極大值

R＝7．0A        第三極大值

當(dāng)溫度升至200C時(shí)，分子間距離變大，第一極大值在2．94A。此外，在低溫下，小到3．5A附近也能看到一極大值，但該極大值在50℃以上就消逝了。根據(jù)納爾頓等人的推算，在4～200C下，最近旁的分子數(shù)是4．4個(gè)。這個(gè)事實(shí)表示，液體水中一個(gè)分子周圍平均有四個(gè)水分子存在。

      關(guān)于水的化學(xué)結(jié)構(gòu)的四分子配位說(shuō)，還可以從給出徑向分布函數(shù)的極大值和極小值的值得到證實(shí)。分子相互位置在采取四面體結(jié)構(gòu)的冰I的情況下，在一個(gè)分子的周圍，于2．76A，4．5～5，3A和6．4～7．8A位置處存有相鄰分子。液體水徑向分布函數(shù)的極大值距離與由冰的四面體結(jié)構(gòu)求出的極大值相當(dāng)一致。此外，在5．3～6．4A處，出現(xiàn)極小值，這是即使按冰I的分子排布中也不存在分子的距離。這樣，徑向分布函數(shù)的大部分特性都可以由四面體配位來(lái)說(shuō)明。但不能說(shuō)明它低溫下在3，5A附近出現(xiàn)的極大值。

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