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Water Molecules Hydrogen Bonding

水乃万物之源,其分子间之氢键作用,妙不可言。水分子以氢原子与氧原子相构,氢原子稍呈正电性,氧原子略具负电性。

由此,一水分子之氢原子与相邻水分子之氧原子间,因电荷相吸,遂形成氢键。此氢键虽较化学键为弱,然于水之诸多性质影响深远。

因氢键之故,水拥有颇高之沸点。若无数氢键,水于常温常压下当为气态。恰因氢键存在,需更多能量以克服其束缚,方能使水分子挣脱液相,化为气态,故水之沸点得以维持在百摄氏度。

再者,水之表面张力亦与氢键紧密相关。于水之表面,水分子因氢键作用,彼此相互吸引,形成一层仿若弹性薄膜之结构,此即表面张力。此特性令水可于微小物体表面形成水珠,而不轻易散开。

且氢键于水之密度变化亦有关键作用。于液态时,水分子因氢键相互连接,排列相对紧密。然当水温降低至冰点以下,水结冰之时,水分子因氢键形成规则之四面体结构,分子间距增大,致使冰之密度小于液态水,此亦为冰浮于水面之缘由。

总之,水分子间之氢键作用,于自然世界与生命活动中,皆扮演着不可或缺之角色。



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James Jiang

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