50

Рассмотрим  механизм  взаимодействия  атома  Н  с  молекулой  Н

2

О  с  точки 

зрения  магнетизма.  Итак,  имеем  атом  водорода - элементарный  магнит.  Северный 
полюс  представлен  протоном,  южный  полюс - электроном.  Место,  куда  может 
присоединиться  атом  Н,  это  квадруполи  на  атоме  кислорода  молекулы  НОН  (рис. 
10).  Каждый  квадруполь  образован  диполь-дипольным  взаимодействием,  то  есть 
взаимодействием  двух  атомов  водорода,  а  это  формально  есть  молекула  водорода. 
Последняя  состоит  из  двух  элементарных  магнитов,  замкнутых  друг  на  друга  (рис. 
3).  Молекула  Н

2

  обладает  диамагнитными  свойствами;  такими  же  свойствами 

обладают квадруполи любого атома. 

Атом
водорода

Квадруполь

атома кислорода

Атом кислорода

 

Рис. 10. Схема взаимодействия атома Н с магнитами квадруполя атома 

кислорода молекулы воды. 

Поскольку  магнитное  поле  электрона  намного  превосходит  таковое  у  протона, 

считаем,  что  свободный  атом  Н  при  подходе  к  атому  кислорода  своим S-полюсом 
(электроном)  будет  взаимодействовать  с  одним  из N-полюсов  замкнутой  пары 
магнитов. Так как магнитные силовые линии двух магнитов в квадруполе замкнуты 
друг  на  друга,  то  связь S- полюса  свободного  атома  Н  с N- полюсом  замкнутой 
системы  будет  достаточно  слабой.  Из-за  тепловых  колебаний S-полюс  свободного 
атома  Н  будет  взаимодействовать  то  с  одним,  то  с  другим N- полюсом  замкнутых 
магнитов.  Вместе  с  тем  положительная  полярность  комплекса  Н

2

О-Н  обусловлена 

протоном  присоединенного  атома  водорода.  Благодаря  тепловым  колебаниям  атом 
Н  будет  легко  перемещаться  как  от  одного  квадруполя  к  другому  одной  молекулы 
НОН, так и между соседними молекулами воды. 

Скорее  всего,  то  малое  время  жизни,  которое  приписывают  протону,  в  составе 

иона  Н

3

О

+

,  относится  к  атому  водорода  в  составе  электронейтрального 

поляризованного  комплекса  Н

2

О-Н,  который  можно  назвать  гидридом  молекулы 

НОН. 

Считаем,  что  свойства  кислоты  принадлежат  именно  атому  водорода,  а 

не  иону  гидроксония  как  таковому.  Молекула  воды  выполняет  только  роль 
носителя  для  атома  водорода.  Как  будет  показано  ниже,  если  атом  водорода 
лишить  водной  среды,  то  этот  атом  Н  представляет  собой  кислоту  в  чистом  виде, 
что  имеет  место  в  гетерогенном  катализе,  в  котором  присутствует  только  газовая 
среда. 

Группа ОН-основание 

Рассмотрим,  как  устроена  группа  ОН  с  позиций  модели  кристаллического 

строения  атома.  Группа  ОН  образуется  из  молекулы  НОН  в  результате  её 
автодиссоциации.  Молекула  воды  НОН  имеет  два  атома  водорода.  Связь  одного 
атома Н согласно таблице 4 осуществляется с валентным диполем, принадлежащим 
тритию  (Т-Н).  а  второй  атом  Н  связан  со  вторым  валентным  диполем, 
принадлежащим  дейтерию (D-H) в  составе  атома  кислорода.  Вероятнее  всего