Hiểu biết mới về pH của nước

Các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Tổng hợp của bang California và Trường Đại học Tổng hợp Rochester ở thành phố New York (Mỹ) đã giải thích được tại sao nước lại có pH gần như trung tính và hơi axit một chút. Họ đã chỉ ra rằng pH của nước được xác định bởi một sự phân chia phân tử rất hiếm và ngắn ngủi đến mức không thể quan sát được nó trong thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hiểu biết mới về pH của nước Hiểu biết mới về pH của nướcCác nhà khoa học thuộc Trường Đại học Tổng hợp của bang California và Trường Đạihọc Tổng hợp Rochester ở thành phố New York (Mỹ) đã giải thích được tại sao nước lạicó pH gần như trung tính và hơi axit một chút. Họ đã chỉ ra rằng pH của nước được xácđịnh bởi một sự phân chia phân tử rất hiếm và ngắn ngủi đến mức không thể quan sátđược nó trong thực tế.Phản ứng ngắn ngủi này xảy ra khi t ình cờ một số các phân tử nước bị bao bọc xungquanh bởi các phân tử nước khác theo một cấu trúc đặc biệt và tạo ra một điện trường cókhả năng kéo được một proton ra khỏi nguyên tử trung tâm. Không đầy một phần tỷ giâysau đó, liên kết này bị bẻ gãy và proton hoặc là rơi trở lại nguyên tử trung tâm hoặc đứngđộc lập như một proton tự do.Mặc dù quá trình này rất hiếm khi xảy ra nhưng chỉ trong một cốc nuớc vẫn có vô số cácphân tử như trên, vì vậy quá trình này xảy ra đều đặn. Các nhà khoa học hy vọng rằngphát hiện này sẽ mở ra những cách thức mới giúp họ hiểu và kiểm soát được các phảnứng hóa học tạo ra các loại thuốc và các vật liệu mới.Phân tử nước bao gồm hai nguyên tử hiđrô và một nguyên tử ôxy. Về mặt hình học thìphân tử nước có góc liên kết là 104,45°. Do các cặp điện tử tự do chiếm nhiều chỗ nêngóc này sai lệch đi so với góc lý tưởng của hình tứ diện. Chiều dài của liên kết O-H là96,84 picômét.Tính lưỡng cựcÔxy có độ âm điện cao hơn hiđrô. Việc cấu tạo thành hình ba góc và việc tích điện từngphần khác nhau của các nguyên tử đã dẫn đến cực tính dương ở các nguyên tử hiđrô vàcực tính âm ở nguyên tử ôxy, gây ra sự lưỡng cực. Dựa trên hai cặp điện tử đơn độc củanguyên tử ôxy, lý thuyết VSEPR đã giải thích sự sắp xếp thành góc của hai nguyên tửhiđrô, việc tạo thành moment lưỡng cực và vì vậy mà nước có các tính chất đặc biệt. Vìphân tử nước có tích điện từng phần khác nhau nên một số sóng điện từ nhất định nhưsóng cực ngắn có khả năng làm cho các phân tử nước dao động, dẫn đến việc nước đượcđun nóng. Hiện tượng này được áp dụng để chế tạo lò vi sóng.