Як ми дізналися будову молекули води

Вода, Н2O — хімічна речовина у вигляді прозорої, безбарвної рідини без запаху і смаку, (в нормальних умовах).

Отже, як вода стала H2O?
Привіт, це MinuteEarth [ˈmɪnət ɜːrθ].
У далекому минулому люди вважали воду елементом - одним із головних будівельних блоків, з яких побудований світ.
Їхнє розуміння полягало в тому, що оскільки вода є елементом, то її не можна розділити на складові, тобто вона не може бути утворена із простіших речовин.
Однак на початку 1780-х років хіміки помітили, що при спалюванні певного специфічного газу утворювалося багато води.
Але чи справді ця вода утворювалася в процесі згорання, або ж вона просто виділялася з вологи, що була в повітрі?
Щоб відповісти на це запитання, хіміки створили герметичну посудину, відділену від атмосфери, і закачали в неї той специфічний газ; але він не горів сам по собі.
Усе тому, що для горіння потрібен інший газ.
Тож вони помістили обидва гази в посудину.
І справді, коли суміш підпалили, вогонь утворював саму лиш воду.
Багато води.
Вони змогли показати, що воду можна утворити поєднанням простих речовин, тобто продемонструвати, що вода все ж не є елементарною, тобто безструктурною.
І не лише це.
Хіміки також винайшли способи розкладання води на частини.
Найпростішим методом є процес під назвою "електроліз".
Електроліз використовує електричний струм для розкладання води на два різні гази, ті самі гази, які й утворюють воду.
Ці "будівельні блоки" води - водень і кисень - були добре відомими до 1808 (тисяча вісімсот восьмого) року, коли один із "батьків-засновників" хімії Джон Дальтон вперше зобразив молекулу води: атом гідрогену в поєднанні з атомом оксигену, тобто HO (аш-о).
Звісно ж, це неправильно.
Але не слід винуватити Дальтона – у нього не було повної інформації.
Кожен експеримент показував, що вода складається рівно з 2 (двох) об’ємів водню на кожен 1 об'єм кисню.
І хоча цей факт вказує на те, що формулою води має бути H2O, він не є достатнім доказом.
Усе тому, що тогочасні вчені працювали з об'ємами газу, і вони не знали, скільки атомів міститься у цих об'ємах.
Наприклад, може бути так, що один об’єм кисню містить вдвічі більше атомів, ніж один об’єм водню, що означатиме співвідношення кількості атомів 1:1 (один до одного).
Однак італійський хімік Амедео Авогадро зробив велике відкриття, коли з’ясував, що однакові об'єми будь-яких газів при однакових тиску й температурі містять однакову кількість атомів.
Гаразд, не атомів, а молекул.
Адже і водень, і кисень є двоатомними молекулами, але, на щастя, це не впливає на співвідношення: один об’єм водню містить таку ж кількість молекул, що й один об’єм кисню.
Так ми з’ясували, що 2 молекули водню можуть з’єднатися з 1 (однією) молекулою кисню, утворюючи 2 (дві) молекули води.
Нарешті!
Молекула води складається з 2 атомів водню та 1 (одного) атома кисню, тобто вода - це H2O.
Сьогодні це може здатися дуже простим фактом, але розгадування таємниці складу води потребувало від найвидатніших хіміків світу багато наполегливої праці.
До речі, ви помітили, як ми використовували ці символи для водню і кисню?
Вони походять із книги Дальтона «Нова система хімічної філософії», яка містить найперші малюнки атомів і молекул.
Звісно, ми ними більше не користуємося, – у нас є багато точніших і сучасніших символів та моделей.