ра і перебудова структури води.
Тепер легко уявити собі, що відбувається при плавленні льоду. Сітка водневих зв'язків і тут не повинна руйнуватися, але кристалічний порядок повинен зникнути. Це означає, що кожна молекула води і в рідкому стані повинна зберегти свої чотири водневі зв'язки, але кути між ними будуть відрізнятися від qТ, що і призводить до підвищення її густини по порівнянню з льодом Ih. Чим же відрізняється структура сітки водневих зв'язків в рідкій воді від структур сіток в формах льоду, стабільних при високих тиску? Відсутністю просторової періодичності. На відміну від льоду в водній сітці неможливо виділити ділянки в різних її місцях, які були б тотожні за структурою. Сітка в воді випадкова. У ній кути між зв'язками відхиляються від qТ не по якомусь певному закону, як в кристалах, а випадково. У кристалі навколо кожної молекули сусідні частинки розташовані однаково, в рідині ж оточення кожної молекули влаштовано особливим (але випадковим) чином. З цієї причини структуру випадкової сітки неможливо рентгеноструктурньїм аналізом, який розкриває закономірності тільки одноманітно оточених частинок. p> Значить, молекулярну структуру води, тобто конкретне положення всіх її молекул, неможливо визначити експериментально. Тут потрібно використовувати інші методи дослідження і перш за все моделювання. За допомогою комп'ютера можна моделювати рухи не дуже великого ансамблю частинок (близько тисячі) і одержувати інформацію про становище кожної молекули, якщо зробити певні (модельні) припущення про закони їх взаємодії. Цією захоплюючою задачею займаються зараз вчені в усьому світі. Усі дослідники згодні в тому, що основою структури є сітка водневих зв'язків, що охоплює всі молекули води; розбіжності стосуються в основному пристрої цієї сітки.
Отже, найбільш реалістичної картиною структури води є випадкова чотири рази координована сітка водневих зв'язків. Така загальна ідея цілком достатня для нашого обговорення. Як пояснити з цієї точки зору аномалії води? Всякі зміни сітки при зовнішніх впливах можуть бути: 1) без зміни структури (наприклад, зміни довжин зв'язків), 2) з зміною структури сітки (без зміни довжин зв'язків). Подовження всіх зв'язків при збільшенні температури відноситься до змін першого роду і є загальним для всіх речовин, включаючи воду. Але у воді істотну роль грає і другий чинник. При низьких температурах структура більш впорядкована, то є кути між водневими зв'язками в сітці в меншій ступені відхиляються від тетраедричного кута qТ, тому вона більш журна (більш рихла, має меншу щільність) і її важче деформувати. При зміні температури сітка перебудовується, змінює свою структуру. Це потрібно розуміти не тільки як зміна кутів між зв'язками, але і як зміна характеру зв'язності вузлів сітки (молекул): наприклад, зміна кількості кілець різного типу, аналогічне тому, що відбувається при переході від льоду Ih до льоду III. Але якщо...
