Загрузка. Пожалуйста, подождите...

Независимый научно-технический портал

RSS Моб. версия Реклама
Главная О портале Регистрация
Независимый Научно-Технический Портал NTPO.COM приветствует Вас - Гость!
  • Организации
  • Форум
  • Разместить статью
  • Возможен вход через:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Энергетическая организация надмолекулярных элементов самоподобия воды
Физика » Альтернативная физика
Энергетическая организация надмолекулярных элементов самоподобия воды Предложена экспериментально обоснованную модель воды. Отличие от известных моделей одно, но существенное - собственно молекул воды нет. Первый вариант этой работы был опубликован под названием "Вода как организованная плазма". Прямым следствием было получение водорода при СВЧ-воздействии (2006 г.), что уже и не новость....
читать полностью


» Физика » Новейшие исследования и открытия в физике
Добавить в избранное
Мне нравится 0


Сегодня читали статью (2)
Пользователи :(0)
Пусто

Гости :(2)
0
Добавить эту страницу в свои закладки на сайте »

Условия эквивалентности молекулярной модели воды модели кластерно организованной плазмы


Отзыв на форуме  Оставить комментарий

Вода – идеальное вещество для образования упорядоченных некристаллических структур

В.А. Энгельгард

Необычные свойства воды указывают на иное состояние и организацию конденсата 

В.А.Резников, В.И. Ролич (СПбГУ)

Условия эквивалентности молекулярной модели воды модели кластерно организованной плазмы

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

С использованием частотно-энергетических характеристик воды рассмотрены условия соответствия модели воды как организованного конденсата кислородных и водородных атомарно-молекулярных центров с переменным зарядовым состоянием молекулярным моделям. Динамическая обратимая организация центров формульного состава или элементарных центров льда в однотипные кластеры в составе организованной системы водородных связей – следствие энергетического равновесия регулярных центров независимо от их состава и зарядового состояния.

   Накопление экспериментальных данных при исследовании простых жидкостей переводит понятие «структура жидкости» в разряд обиходных, но требующих уточнения терминов отношение к которому на настоящее время вполне выражается названием одной из работ «Структура  жидкости –  что  это  такое ?» [1]. Отнесение стекол к категории «жидкости» при кластерной организации вплоть до однотипных не упорядоченных нанокристаллических фаз, как и существование жидких кристаллов различного состава, допускает смысловое значение «структура жидкости» как динамического равновесия между молекулами и надмолекулярными ассоциатами [2]. В случае воды конкретизация понятия «структура жидкости» может быть базой для объяснения её аномальных свойств по отношению к жидкофазным соединениям близкого состава. В рамках наиболее распространенных двухфазных молекулярных моделей большинством исследователей под структурной организацией в воде понимается короткоживущая диполь-дипольная организация молекул в ассоциаты с пентагональной и/или гексагональной координацией по кислороду [3-10]. Программная обработка вариантов параметрических моделей, включающих определенный набор экспериментальных данных, допускает существование метастабильных многомолекулярных ассоциатов в конденсате молекул [10-14]. Предполагается, что топология и время жизни молекулярных кластеров не влияет на макрофизические характеристики воды. Молекулярное построение структурных моделей вытекает из постулирования ковалентного типа взаимодействия в ОН-групах при межъядерном расстоянии О-Н < 1 Å, незначительного отклонения состава воды (льда) от стехиометрического, низкой концентрации собственных примесных центров (рН = 6,5-7,0) и масс-спектрометрической регистрации молекул Н2О и ОН-групп, поэтому параметрическое моделирование обычно ограничивается вариацией углов между О-Н- связями в пределах ±4%, динамической ассоциацией молекул Н2О и координационным окружением (локальная плотность). Ассоциация с нейтральными и заряженными атомарно-молекулярными центрами учитывается лишь для моделей дефектов. В рамках молекулярных моделей необычные свойства воды связывают с вариацией валентного угла между ОН-группами и расстояния О-Н, а также «специфичности» Н-связей, что выражено утверждением: «Аномальные свойства воды обусловлены особенностью структуры ее молекулы.» [6]. В этом контексте наличие Н-связей в соединениях иного состава с обычными макрофизическими свойствами должно рассматриваться как фактор в пользу необычности именно конденсата молекул из спаренных ОН-групп.  «Молекулы H2O  полностью  определяют  свойства  воды,  а  их  взаимодействие  между  собой описывается классическим поведением молекул в жидкости. Эта точка зрения была общепринятой очень  долгое  время,  однако  к  настоящему  времени  стали  появляться  теоретические  и экспериментальные  данные,  которые  свидетельствуют  о  том,  что «классический»  общепринятый взгляд не отражает полной картины. Современный  взгляд  на  структуру  воды  заключается  в  том,  что  в  ней  существует  единая  трехмерная  сетка,  образованная  молекулами,  соединенными водородными связями. Такой  взгляд  на  воду впервые был обоснован в знаменитой работе Бернала и Фаулера, опубликованной в 1933 г. Устройство этой сетки не похоже на структуры каких-либо кристаллов, она структурно и динамически неоднородна» [9]. «Молекулы в гипотетических микрофазах, которые можно выделить в воде более и менее плотной, ведут себя как нормальные жидкости: чем выше плотность, тем меньше подвижность молекул. А система в целом ведет себя аномально.» [9]. Так ведет себя двухфазная жидкость с экстремумом термической зависимости объемной упругости («особая точка» воды ~57°С) [15]. «Теоретические модели, …, более или менее удовлетворительно  объясняют  только некоторую  часть  наблюдаемых  явлений,  часто вступая  в  неразрешимые  противоречия  одна  с  другой» [16]. «Были предложены различные модели структуры воды, на основе которых предпринимались  попытки  объяснения её  термодинамических  и  кинетических  свойств. Однако  области применимости  этих  моделей  ограничиваются  объяснением  только  одного  или  нескольких свойств  воды. » [17]. При огромном объеме накопленной информации нет подтверждений существования однотипных надмолекулярных частиц в воде: «понятие водного кластера на сегодня не определено. Оно вводится для интерпретации экспериментальных данных и не имеет конкретного  структурно-геометрического или иного физического содержания …правильнее говорить о макроскопических метастабильных состояниях воды,… кластеры воды как более или менее устойчивые совокупности молекул воды в матрице жидкой воды, на сегодня не имеют прямого спектроскопического подтверждения». «…энергия взаимодействия маломерного кластера имеет порядок 2n, в единицах энергии водородных связей. …В то же время энергия кластера, связывающая его в единое целое, очевидно, в два раза меньше» [17].

Двукратное увеличение теплоемкости воды по отношению к теплоемкости льда-1h может расходоваться на «конфигурационные» колебания кластеров с гексагональными ячейками льда для которых естественна организация в гибкие оболочки, включающие пентагональную организацию ОН-групп (фуллереноподобная структура кластеров, включающая элементы льдоподобной структуры [18]). Соотношение внутри кластерного и межкластерного (О – О) –расстояний  в твердом кислороде 1,174(5) [19] коррелирует с соотношением (О – О)–расстояний в воде при экспериментальных значениях ~2,89 и ~3,4 Å [20].  

В молекулярных моделях атомы водорода равноценны и могут находиться в состоянии Н-связи с другими молекулами или их ассоциатами, что допускает коллективный тип Н-взаимодействия, прежде всего в составе (Н2О)n-кластеров. Противоречивость молекулярно-динамических моделей воды с не регулярной структурой и количественным составом молекулярных ассоциатов, прежде всего в коллективном перераспределении Н-связей в системе взаимодействующих молекул во всей температурной области жидкофазного состояния при постоянстве температур фазовых переходов I-рода и энергии этих переходов (скрытая теплота плавления и испарения). При переходе от молекулы к формульному центру в состоянии Н-взаимодействия диполь-дипольная молекулярно-кластерная организация теряет смысл и требует уточнения модели Н-связи. «Корректно определить понятие Н-связи в воде пока не удалось» [21]. Под энергией Н-связи (Ен) обычно подразумевают «всю энергию межмолекулярного взаимодействия.», т.е. помимо перераспределения электронной плотности при периодических смещениях (Н+)¯ между акцепторами модель Н-связи допускает диполь-дипольный и иной тип взаимодействий. Энергия резонанса как признак коллективизации Н-связей в кластере или конденсате не рассматривается. Необычность физико-химических свойств в жидкофазном состоянии простого по составу соединения предполагает иной тип организации n·Н2О.

При равноценности Н-атомов в составе ОН-групп и в состоянии Н-связи нет причин ~30х изменения энергии связи. В контексте выяснения причины столь существенного изменения энергии взаимодействия при переходе (Н+)¯ от ОН-групп к состоянию Н-связи без привлечения внешних воздействий целесообразно построение моделей организации регулярных центров посредством согласования энергетических характеристик между элементарными составляющими воды и электронно-колебательными состояниями наиболее вероятных регулярных центров:

центром формульного состава (ФЦ), учитывающим переход к Н-взаимодействию (ОН- Н+)¯, элементарных центров льда {O-(H+)¯-O} и водородными центрами с переменным зарядовым состоянием. Модель взаимодействия двух ФЦ когда (Н+)¯ находится в состоянии Н-связи, включает модель регулярного центра льда: {НО- (Н+)¯-(ОН-Н+)¯}. Электронейтральное значение рН и большая энергия связи в ОН-группах рассматриваются как ограничения на степень диссоциации молекул. Однако, физический смысл рН определяется отклонением от равновесного состояния термически стабильных при нормальных условиях собственных носителей отрицательного и положительного зарядов (концентрация собственных примесных дефектов, например гидроксония и гидроксила), что не накладывает ограничений на диссоциацию молекул [22,23] при динамическом равновесии элементарных носителей единичного заряда: (ē – Н+) ↔ (Н+)¯. Изменение диэлектрической проницаемости воды при механических [24] или магнитных [25] воздействиях естественно при перераспределении элементарных и молекулярных носителей заряда в совокупности ФЦ n·{НО-(Н+)¯-(ОН-Н+)¯}.     Представление энергетических характеристик воды через энергетические характеристики кислородных, кислородно-водородных и водородных атомарно-молекулярных центров возможно по молекулярно-динамическим моделям через аддитивную суперпозицию их электронных состояний (ЭС) [26]. В конденсате кислородно-водородного состава формирование кластеров с энергетическими характеристиками, эквивалентными (Н2О)n возможно при организации подсистемы Н-связи в три типа состояний: в составе ФЦ, между  ФЦ в составе кластеров и между кластерами, при этом критерий стехиометрии состава выполняется при эквивалентной концентрации n·(Н+)¯, обеспечивающих межмолекулярное и межкластерное взаимодействие [27]. Частотно-энергетические характеристики наиболее вероятных моделей кислородно-водородных атомарно-молекулярных центров воды взаимосвязаны [28]. Частотные характеристики воды (льда) соответствуют резонансам частот атомарного и молекулярного водорода в нейтральном или катионном состояниях и молекулярного кислорода в нейтральном или ионизованном состояниях [28-29]. Особые температурные точки воды (льда) соответствуют частотным резонансам, включающим  преимущественно электронно-спиновые переходы [29]. Соответствие модели воды как конденсата организованных кислородно-водородных центров  с переменным зарядовым состоянием (организованная плазма) экспериментальным данным допускает существование определенных критериев и частотно-энергетических характеристик регулярных центров, связывающих эту модель с двухфазными молекулярными моделями. Условия непротиворечивости моделей: представление частотно-энергетических характеристик молекулы Н2О через энергетические характеристики возбужденного кислорода и водорода в атомарном и/или молекулярном состоянии и не зависящая от состава регулярных центров модель Н-связи.

Частотно-энергетическая характеристика водородной связи

На момент диссоциации Н2О с образованием связывающей пары (Н+-ē)↔(Н+)¯ распределение электронной плотности (ЭП) в окружении ФЦ отвечает суперпозиции энергии сродства протона и ОН-группы к электрону ЕаН+= 2,262 эВ и ЕаОН= 1,822 эВ: Ēа(ОН, Н+) = 2,042 эВ. Энергетическая характеристика ФЦ отличается заменой ЕаОН на энергию связи ОН-группы ЕвОН = 4,39 эВ: Ē(ЕвОН, ЕаН+) = 3,326 эВ [26]. Электронно-колебательный переход между внутренней и внешней характеристиками ФЦ соответствует распределению ЭП в окружении парного центра по модели 2·(Н+)¯↔(Н+-Н+)¯ и включает частотную характеристику Н-связи: Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ Еа(ОН, Н+) = 1,131 эВ + 1234 см-1 (Ен= 0,153 эВ). То же частотное значение Ен следует из других моделей переходов. Так полосы воды ~2146 см-1 и ~3380 см-1 (3°С) [20] смещены на 1234 см-1. Перераспределение ЭП для водорода в состоянии Н-связи выражает изменение энергии сродства к электрону ЕаНº → ЕаН+ : Ēа(Н+; Нº) = 1,508 эВ = ЕаН+ ↑ ЕаНº. Частотную характеристику (Н+)¯ в состоянии Н-связи выражает электронно-колебательный переход как смещение ЭП от ФЦ к ОН-группе: Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ ЕаОН = ЕаН°↔+- 32 см-1. Переход между ФЦ (состояние диссоциации) и ФЦ в состоянии Н-связи соответствует другому ФЦ в состоянии Н-связи: Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ Ē(ЕаОН, ЕаН+↔º - 32 см-1) = Ē(ЕаОН, ЕаН+↔º - 32 см-1). Смещение ЭП между подсистемой ОН-групп и ФЦ в состоянии Н-связи отвечает Ен с поправкой на ω= 32 см-1: Ē{ЕвОН, ЕаОН} ↑ Ē{ЕвОН, ЕаН°↔+} =  (1234 + 32) см-1 = ЕаОН  ↑  Ē{ЕаОН, ЕаН0↔+}. Смещение ЭП между энергетическими уровнями ФЦ и подсистемы ОН-групп происходит на резонансе частоты либрации (H+)¯ в составе ОН-группы и частотной характеристики Н-связи: Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ Ев-аОН = 1774,4 см-1. Смещения характеристических полос воды 5185-5200 см-1; 3382-3425 см-1; 1620-1650 см-1 соответствуют переходам на частоте ω= 1774,4 см-1. В спектрах связанной воды полоса  ω=1787,16 см-1  смещена на ~12 см-1 [30].

Динамическое равновесие Н° между ОН-группой в составе ФЦ в состоянии Н-связи и кислородным атомом ближайшего ФЦ, характеризующее структуру регулярного центра льда {O-(H+)¯-O}, выражает электронный переход между энергетической характеристикой ФЦ и энергией связи молекулы (О-О): Ē(ЕвОН, ЕаН°↔+) ↑ Ев(О-О) = ЕаН°, что отвечает энергетической эквивалентности атомов кислорода составе ОН-групп [26,28]. Колебания (H+)¯ между атомами кислорода по модели {O-(H+)¯-O}↔(Н+-ОН)¯ происходят на частоте Ен: Ев(O-O) ↑ Ē(ЕаОН, ЕаН+) = 1234 см-1. Энергетическое равновесие (Н+)¯ между атомами кислорода как молекулярного (О-О)-центра выражает равенство: ЕаН+- 540 см-1 = Ев(O-O), где частота либрации указывает на связанное состояние (Н+)¯. Равенство ЕвОН = 2·Ев(O-O) отражает делокализацию (Н+)¯ во взаимодействующих ОН-группах, а равенство Ē{Ев(O-O); Еа(Н+-Н+)}= Ē{ЕаОН, ЕаН0↔+- 32 см-1} – эквивалентность электронных состояний (ЭС) взаимодействующих ФЦ и кислородных центров в составе  (Н+-Н+)-центров. Представление взаимодействующих ФЦ как подсистемы регулярных центров льда: (О-Н+-О)-(Н+-Н+)¯-(О-Н+-О) предполагает переход на частоте Ен, включающего ЭС Н-подсистемы и (О-О)-центра: Ē{Ев(Н2°↔+), Еа(Н+-Н+)} ↑ Ев(О-О) = 1234 см-1, гдемодель (Н+-Н+)-центров в состоянии диссоциации Н2°↔+ ↔(Н+-Н+)¯ отвечает смещению ЭП на акцепторы (кислородные центры). Изменение заряда {О-(Н+)¯-О}-центра выражает эквивалентный переход между моделями ЭС {О-(Н+)¯-О}-центра в состоянии Н-связи и тем же центром при смещении ЭП на атомы кислорода, включающих энергии связи молекулярного кислорода в нейтральном и анионном состояниях: Ē(ЕвО2, ЕаН+↔º-32 см-1) ↑ {ЕвО2¯, Ев(O-O)= (1234 + 8) см-1, где ω= 8 см-1 отвечает вибрации (Н+)¯между акцепторами [28]. Эквивалентный переход и при смещении ЭП от (Н+-Н+)-центров включает электронно-спиновый переход (Н+)¯ между двумя атомами кислорода: Ē{ЕвO2ˉ, ЕаН+↔°} ↑ ЕвН2+ = 1234 см-1+ ωсН°. Смещение ЭП между ОН-группой и (Н+-Н+)-центром отвечает либрационному состоянию (Н+)¯: ЕаОН ↑ Еа(Н+-Н+) = (ЕаН°- 540 см-1)+ 32 см-1 . Следовательно, в модели перехода для ОН-групп, взаимодействующих с ФЦ (состояние Н-связи) ω≈ 32 см-1 можно рассматривать как частотный резонанс, включающий электронно-спиновый переход ωсНº= 21 см-1 и ω¹(Н2) ≈ 11 см-1:  Σ{ωс(Нº); ω(Н2)} [28,29].

   Корректность представления ЭС регулярных центров льда через энергетические характеристики молекулярного кислорода следует из электронно-колебательного перехода между энергетической характеристикой ФЦ и кислородного центра на частоте ω(О2с) ≈1430,4 см-1 [31] при поправке ω≈ 2,8 см-1: Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ {ЕвО2¯, Ев(O-O)}- 2,8 см-1 = ω(О2с). Подсистема ОН-групп энергетически эквивалентна подсистеме попарно организованных атомов кислорода, включающей атомы водорода: Ē{ЕвО2 -ω, Ēа(О0, Н°) ≈ Ē(ЕаОН, ЕвОН) при ω≈ 3 см-1. Эквивалентный переход на частоте Ē(ЕаОН, ЕаН+)  ↑  Ē(ЕаОº, ЕаН+) = ω(О2с) + 1,2 см-1  допусакет существование перехода  на частоте ω≈ 1,2 см-1 между  колебательным состоянием {О-(Н+)¯-О}-центра как (О-О)-центра с частотой ω(О2с) и колебательным состоянием (Н+-Н+)¯-центра.

   В сравнении с рассмотренными моделями колебательных переходов на частоте Н-связи или переходов в оптическом диапазоне, включающих частотную характеристику Ен частота перехода ФЦ из состояния диссоциации в состояние Н-связи дополнительно возрастает на (1234 + 32) см-1:  Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ Ē{ЕвОН, ЕаН°↔+} ≈  3040,7 см-1. Эквивалентное перераспределение ЭП в окружении ОН-группы на момент диссоциации и переходе в состояние Н-связи с другим ФЦ  или молекулой: Ē(Еа00, Н+) ↑ Ē{Еа(Н°↔+), ЕаО0} = 3040,7 см-1. Частоту ~3013 см-1 связывают с колебанием молекулы Н2 при расстоянии между (Н+)¯ τ ≈ 1,5 Å [31]. В этом контексте целесообразно рассмотреть энергетические характеристики молекулы Н-О-Н как суперпозицию возбужденных состояний атомарно-молекулярных компонент: возбужденного атома кислорода, (О-Н)-центров и парного Н-центра  двух  ОН-групп по модели {¯(Н+)-(Н+)¯}↔ Н2.   

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Молекула Н2О как динамический кислородно-водородный центр

Оценка межъядерного расстояния в отдельной О-Н группе r(ОН)≈ 0,94 Å [32 и цит. лит.] соответствует сумме ковалентных радиусов О° и Н°. Распределение ЭП в ФЦ в состоянии Н-связи происходит в соответствии с энергиями сродства к электрону ЕаН+↔°и ЕаОН, что выражает переход на частотах (Н+)¯: ЕаОН ↑ Ē{ЕаОН, ЕаН0↔+}= (1234 + 32) см-1. Увеличение межъядерного расстояния r(О-Н)≈ 0,957(8) Å в отдельной молекуле допускает увеличение подвижности (Н+)¯ и при радиусе r(Н2О)~ 1,38 Å отвечают включению (Н+)¯ в состав электронной подсистемы кислорода в основном анионном состоянии (~1,36 Å). При включении (Н+)¯ в электронную подсистему О* энергия связи ЕвОН соответствует электронно-колебательному состоянию возбужденного  О*: Ē(Е²аО*; Е1аО*) - 1234 см-1 = ЕвОН = ЕаО17+= 3·(ЕаО° - 32 см-1) при значении  ЕаО°= 1,4673 эВ  (утроение энергии сродства М+ по отношению к нейтральному атому М° [28]) и Ēа(О1*, О2*)= 4,543 эВ [31]. Перераспределение ЭП между возбужденными состояниями О*совпадет с равновесным ЭC в окружении компонент ОН-групп с поправкой на ω= 12 см-1 [33]:    Е1аО* ↑ Ē(Е1аО*; Е²аО*) ↑ Е²аО* =  Ē(ЕаОº; ЕаНº) - 12 см-1.  Энергия сродства к электрону высокоэнергетического возбужденного состояния кислорода Е1аО*= 5,655 эВ смещена относительно ЕвН2О на одну из характеристических частот паровой фазы ω≈ 3655 см-1 [20] и частоту либрации ω= (3654 + 540) см-1 при значении ЕвН2О= 5,135 эВ, эквивалентной энергии фотоионизации гидратной оболочки атомарного катиона ~5,14 эВ [34].  В эквивалентной модели электронно-колебательного перехода, включающей частоту ОН-группы и либрационное состояние (Н+)¯: Е1аО* ↑ Ē(Е1аО*; Е²аО*) = (ЕаНº- 532 см-1) + 3419,7 см-1 частота либрации отличается на ω= 8 см-1. Тот же переход отвечает энергетической характеристике континуума молекулы ЕаН2= 0,7195 эВ с поправкой на частотный эквивалент молекулярной энергии испарения: Е1аО*↑ Ē(Е1аО*; Е²аО*) = ЕаН2+ 3165,7 см-1 (~0,3925 эВ), что отвечает эквивалентности ОН-групп. Корректность модели перехода, включающей энергетическую характеристику молекулярного водорода следует из модели ЕаН2 ↔{(Н+)¯-(Н+)¯} как аддитивной суперпозиции Н° в основном и либрационном состояниях на частоте ω= 540 см-1: Ē(ЕаН°; ЕаН°- ω) – 8 см-1 = ЕаН2.Перерапределение ЭП между двумя (Н+)¯ как {(Н+)¯-(Н+)¯}-центром и (Н+)¯ в составе ОН-группы выражается переходом: Ē(ЕаН2- 12 см-1; ЕаНº) = 0,736 эВ [31]. Следовательно, в модели перехода между возбужденными состояниями кислорода частота ω= 12 см-1 является характеристикой Н2 иотносится к паре (Н+)¯.  Эквивалентный переход между электронно-колебательным состоянием молекулярного (Н+-Н+)¯- центра и межмолекулярного центра по модели (Н+)¯-(Н+-Н+)¯: ЕвН2-ω ↑ Ē(ЕвН2; ЕаН+) = 0,736 эВ соответствует делокализации (Н+)¯ в состоянии Н-связи и эквивалентности состояний (Н+)¯. Частоту колебаний кислородно-водородного центра О*-{¯(Н+)-(Н+)¯} выражает переход: Ē(Е²аО*; Е1аО*) ↑ ЕвН2– ω(Н2) ≈ 3516,5 см-1 [20]. Эквивалентный переход ЭС в окружении компонент ФЦ: ЕаН+ ↑ ЕаОН = 3548,8 см-1 смещен относительно ω(Н2) = 3008,7 см-1 на частоту либрации ω= 540 см-1 и частотную характеристику (Н+)¯ в состоянии Н-связи ω≈ 32 см-1, что обуславливает корректность модели либрационного состояния (Н+)¯ как перехода между возбужденным состоянием кислорода и электронно-колебательным состоянием {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра как молекулярного центра в составе О*: Ē(Е²аО*; Е1аО*) ↑ ЕвН2- 32 см-1 = 540 см-1 и подтверждает наличие Н-связи в ОН-группе. Следовательно, Н-связь следует рассматривать каксобственное колебательное состояние протона  и связанное с этим состоянием (Н+)¯ кулоновское перераспределение ЭП, вне зависимости от принадлежности ЭС в окружении (Н+)¯ и возможное в составе электронной подсистемы  большинства атомов [35] и молекул, начиная с димеров.     Соответствие перехода между ЭС в окружении протона (Н+)¯ и катиона Н2+ в состоянии обратимой диссоцииации Н2+↔(Н+-Н+)¯ колебанию молекулы Н2: ЕаН+ ↑ Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)}- 12 см-1 = ωН2 возможно при взаимосвязанных смещениях элементарных носителей заряда (Н+- ē). Расстояние между (Н+)¯ в Н2+ в ~1,5х меньше расстояния в возбужденной молекуле Н2 с колебательной частотой  ω= 3008 см-1. Совпадение колебаний ω(Н2)иω(Н2+)возможно при делокализации элементарных носителей заряда.

    В рамках молекулярного представления {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра в Н2О равновесное состояние молекулярных групп Ē(ЕвОН; ЕвН2) = 4,435 эВ выражает электронно-колебательный переход: ЕвН2О ↑ (ЕаН°- 540 см-1) =Ē(ЕвОН; ЕвН2) + (64 + 32 + 8) см-1, где ωврН2О = 64 см-1 [20]. Смещение ЭП от {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра к О* соответствует электронно-колебательному состоянию О* на частоте{¯(Н+)-(Н+)¯}-центра: Ē(Е1аО*; Е²аО*) ↑ Еа(Н+-Н+) = Е²аО*- 153,2 см-1, тогда как  переход между колебательным состоянием (Н+-Н+)¯-центра и либрационным состоянием (Н+)¯: Еа(Н+-Н+) – 153,2 см-1 ↑ ЕаН0-532  см-1 = 3419,7 см-1 → ω(ОН). Следовательно,  ω(ОН) - резонанс собственной частоты (Н+)¯ и частотной характеристики перераспределения ЭП в О*. Рассмотренные модели переходов обуславливают представление ЕвН2О как электронно-колебательное состояние О* на частоте {(Н+)¯-(Н+)¯}: Е1аО*- ω'(Н-Н). Частоту {(Н+)¯-(Н+)¯}-центра ω= 4194 см-1 можно рассматривать как частотный резонанс Н-подсистемы и частоты вращения единого О*-{(Н+)¯-(Н+)¯}-центра как О18: Σ{ω(Н2); 2· 540; 2· 21; 64} см-1. Повышение частоты ω'(Н-Н)≈ 4194 см-1 относительно ω(Н2)≈ 4161 см-1  при r(Н-Н)≈ 0,6 Å  [31] отличается от ω(Н+↔°) в состоянии Н-связи на Δω= 1 см-1. Частота ω(Н2)= 4161 см-1 отвечает резонансу по модели (Н2+)¯↔{(Н+)¯-(Н+)¯}: Σ{ω(Н2+); 1234; 540; 64}см-1 при частоте ω(Н2+)≈ 2323 см-1 [36]. Представление {(Н+)¯-(Н+)¯}-центра в составе возбужденного О* молекулой в состоянии переменного заряда Н2+↔° вследствие колебаний (Н+)¯ и независимость частотно-энергетических характеристик (Н+)¯ от принадлежности ЭС континуума обуславливает корректность представления ЭС (Н2+)¯ по модели суперпозиции ЭС Ē(ЕвН2↔ЕвН2+) → ĒвН2+↔° [26-29]. В воде как взаимосвязанной системы молекул по модели (О°)¯-{Н2+↔(Н+-Н+)¯} смещение ЭП от ОН-группы к (Н+-Н+)¯-центру соседней молекулы выражается переходом на частоте (Н+)¯ в состоянии либрации: ЕаОН ↑ Еа(Н+-Н+)¯= (ЕаН°- 540 см-1)+ 32 см-1, а  возникающеепри взаимодействии колебание О* как ОН-группы выражает смещение ЭП между (Н+-Н+)¯-центром по модели {Н2+↔(Н+-Н+)¯} и атомом кислорода: Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)} ↑ ЕаОº- 21 см-1= 3419,7 см-1, где уменьшение  ЕаОº = на ωсНº отражает включение (Н+)¯ в его электронную подсистему.      Соответствие экспериментальным данным моделей взаимосвязанных внутримолекулярных переходов и колебание (Н+)¯ в ОН-группах предполагает наличие колебательного перехода на частоте паров воды при смещении ЭП между ЭС основных молекулярных составляющих: Ē(ЕвОН; ЕвН2) ↑ Ē(Е1аО*; Е²аО*) - 2·Ен ≈ 1596,4 см-1 (с той же погрешностью Δω≈ 0,9 см-1). Эквивалентный переход: Ē(ЕвОН; ЕвН2) ↑ ЕвН2 - ω*≈ 1596 см-1  выполняется при ω*≈ 1960 см-1. Внутримолекулярный переход на частоте либрации Ē(Е²аО*; Е1аО*) ↑ ЕвН2- 32 см-1 = 540 см-1 позволяет рассматривать ω* как частотный резонанс ω*= Σ(1927,6; 32) см-1 (обе частоты относятся к переходам в Н-подсистеме). Переходы:  Е1аО* ↑ Ē(Е1аО*; Е²аО*) = ЕаН2 + 3165,7 см-1  и  Ē(Е²аО*; Е1аО*) ↑ ЕвОН = 1234 см-1 позволяют рассматривать ω*=1927,6 см-1 и колебательную характеристику (Н+)¯ как составляющие частотного резонанса ω= 3165,7 см-1 (Δω≈ 4,1 см-1).   Смещение ЭП от {(Н+)¯-(Н+)¯}-центра по модели молекулы Н2О ↔{¯(Н+)-О*-(Н+)¯} к состоянию (ОН- Н+)¯ и выражает переход на частоте 1927,6 см-1 = ЕвН2°↔+ ↑ Ē{ЕвОН, ЕаН+}. Сравнение моделей переходов на частотах ω= 1774,4 см-1  и ω =1927,6 см-1  предполагает частотный резонанс составляющих молекулы по модели: О*-{(Н+)¯-(Н+)¯} ↔ {ОН-(Н+)¯} ↔ Н-О-Н, совпадающий с резонансом колебательных состояний (Н+)¯ по числу включающих его центров.     Колебательный переход: ЕвН2°↔+ ↑ Ев-аОН = 3702 см-1= 3·Ен соответствует трехчастотному резонансу колебаний двух (Н+)¯, возможному при взаимосвязанных смещениях  протонов в составе единой электронной подсистемы (трехядерный атом).

От молекулы к димеру Н2О - Н-О-Н

При включении (Н+)¯ в электронную подсистему кислорода в составе n·О*расстояние между в ОН-группами как (О17)n¯ ~2,74 Å коррелирует с таковым в решетке льда-Ih. Анионный символ (О17)n¯ отвечает смещению ЭП к ОН-группам во взаимосвязанных центрах (Н-О)¯– (Н+) – ¯(О-Н), т.к. ЕаН+↔° < ЕаОН на удвоенную частоту колебаний (Н+)¯ в состоянии Н-связи (1234 + 32) см-1. Энергия сродства молекулы к электрону ЕаН2О≈ 0,9 эВ определяется переходом между состояниями ЭП в окружении ФЦ и {(Н+)¯-(Н+)¯}-центрами в составе окружающих молекул: Ē(ЕаОН, ЕаН+) ↑ Еа(Н+-Н+) = 0,899 эВ + (64 + 32) см-1 при погрешности Δω≈ 0,8 см-1, где наличие ω= 32 см-1 соответствует взаимодействию  между молекулами. Смещение ЭП между энергетической характеристикой ФЦ в состоянии Н-связи и распределением ЭП в окружении ФЦ эквивалентно ЕаН2О:  Ē(ЕвОН, ЕаН+↔º) ↑ Ē(ЕаОН, ЕаН+) = 0,899 эВ + 64 см-1. Распределение ЭП в окружении молекулы эквивалентно и распределению ЭП в окружении атома водорода в состоянии  Н-связи: ЕаН0 + 1234 см-1 = ЕаН2О + 64 см-1.

В окружении молекулы электронно-колебательное состояние Н-подсистем молекул по модели ФЦ совпадает с собственной характеристикой Н2О: {ЕаН0- 540 см-1, Еа(Н+-Н+) - 161 см-1}= ЕаН2О, а переход между либрационным состоянием  (Н+)¯ и колебательным состоянием (Н+-Н+)-центров происходит на частоте ω(ОН) = 3419,7 см-1. Частота колебаний (Н+-Н+)¯-центров ω= 161 см-1 соответствуеттрансляционным колебаниям в воде [20], что позволяет рассматривать (Н+-Н+)¯-центры как отдельную регулярную Н-подсистему. Следовательно, центр (Н+)¯-ОН2 находится в энергетическом равновесии с (Н+-Н+)¯-центрами молекул по моделям ОН-(Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров, а частота ω(ОН) не зависит от окружения ОН-группы как атомарная характеристика О*.

Энергетическая характеристика молекулы в состоянии Н-связи по модели Н2О-(Нº↔+)-центра эквивалентна ФЦ: Ē{ЕвН2О, ЕаНº↔+- 32 см-1}=  3,3195 эВ =  Ē{ЕвОН, ЕаН+}- 44 см-1, где ω= 44 см-1 относится к (Н+-Н+)¯-центру в составе Н2О-(Нº↔+)-центра как межмолекулярного и отвечает резонансу частот ω= Σ(32; 12) см-1.Разрыв Н-связи как электронно-колебательный переход в Н20-(Н+)¯-центре помимо энергетической и колебательной характеристик (Н+)¯ включает также частоту (Н+-Н+)¯-центра ω= 44 см-1: Ē{ЕвН2О, ЕаНº↔+- 32 см-1} ↑ ЕаН20= ЕаН+ + 1234 см-1 + 44 см-1. Переход в молекулярном центре Н2О-(Н+)¯-ОН помимо ωврН2О включает частоту вибрации (Н+)¯: ЕвН2О↑ ЕвОН= ЕаН0 – (64 + 8) см-1. Взаимодействие между молекулами соответствует электронно-колебательному состоянию ОН-группы на частотном резонансе колебания и вибрации (Н+)¯: ЕвН2О ↑ ЕаН2О = ЕвОН – (1234 + 8) см-1,что и подтверждает модель ФЦ. Межмолекулярный переход в конденсате эквивалентен взаимодействию молекул с ОН-группами с поправкой на резонанс частоты (Н+-Н+)¯-центров с частотой (Н+)¯ в состоянии Н-связи (Н+↔º): ЕаОН ↑ ЕаН2О = ЕаН2О + (161 + 32) см-1.

Переход между ЭС молекулы Н2О и ФЦ в состоянии Н-связи эквивалентен парному кислородному центру на резонансе частот (Н+)¯: ЕвН2О ↑ Ē{ЕвОН, ЕаНº↔+}= Ев(О-О) - (2·32 + 8) см-1, гдепереход от состояния парного центра по модели (О-О)↔ 2·О к ЭС в окружении ОН-групп: Ē{Ев(О-О); ЕаОº} ↑ ЕаОН = (2·32 + 8) см-1 - характеристика резонанса частот двух (Н+)¯. Следовательно, димер по модели Н2О-(Н+)-ОН эквивалент регулярного центра льда {О-¯(Н+-О)} в составе водородного центра: {¯(Н+)-(Н+)¯}-(Н+)¯-{О-¯(Н+-О)}. Энергетическая эквивалентность межмолекулярных {¯(Н+)-(Н+)¯} и {O-(Н+)¯-O} центров по моделям аддитивной суперпозиции ЭС Ē(ЕвO2ˉ, ЕаН+↔°) = 2,8055 эВ = Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} [26-28] возможна при Н-взаимодействии и смещении ЭП: ЕвН2-ω° ↑ Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)}= Ēа(O°; ЕаН+↔°) на частоте ω°≈ 1510 см-1, совпадающей с ω(О2т)= 1510,2  см-1 в триплетном состоянии [31] при  ЕаO°= 1,467 эВ.       Взаимодействие регулярных центров льда через молекулярные (Н+↔°)-(Н+-Н+)¯-центры выражает переходами на частоте ω(О2т)= 1510,2 см-1 в анионном или нейтральном состоянии центров: Ē{ЕвО2ˉ; (ЕаНº↔+- ωсН°)} ↑ Ē{ЕвО2ˉ, Еа(Н+-Н+)}= Ē{ЕвО2, (ЕаНº↔+- ωсН°)} ↑ Ē{ЕвО2, Еа(Н+-Н+)}. Донорно-акцепторное перерапределение ЭП между кислородным и водородным центрами происходит на резонансе частот (Н+): Ē{Ев(Н2; ЕаН+} ↑ Ē{ЕвО2¯ ; Ев(О-О) }≈ Ен+ (540 + 2·8) см-1, где дополнительная вибрационная частота подтверждает модель с одной Н-связью между центрами и двумя (Н+)¯ в состоянии вибрации. Отсутствие вибрационных частот 3·(Н+)¯ в Н3+ допускает антирезонанс ЭС при противоположных  смещениях (Н+)¯. По модели Н2О-(Нº↔+)-центра резонанс на той же частоте помимо колебательной и либрационной частот  (Н+)¯ в составе ФЦ включает ωсНº межмолекулярного (Н+)¯: Σ(1234; 540; ωсНº; ~3,5) см-1.

Перераспределение ЭП между (Н+)¯ в состоянии Н-связи и (Н+-Н+)-центром на частоте ω(Н2): Еа(Н°↔+) - 32 см-1  ↑  Еа(Н+-Н+) =  3008,4 см-1 означает, что в составе (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центра (Н+)¯ неразличимы и его можно рассматривать как молекулу (Н3+)¯. Энергия связи ЕвН3≈ 150 мэВ отличается от Ен на частоту ωсНº = 21 см-1, следовательно водородный центр в составе димера (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}↔(Н3+)¯можно рассматривать как характеристику коллективного состояния в подсистеме Н-связей, но не полную, т.к. не содержит частотной характеристики резонанса ЭС. Взаимодействие {O-(Н+)¯-O}-центра с молекулой как состояние (Н+)¯ содержит анионную характеристику (О-О)-центра: ЕвН2О ↑ Ē(ЕвO2ˉ, ЕаН+↔°) = ЕаН+ + 540 см-1 (Δω≈ 4 см-1). Изменение зарядового состояния {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра при смещении ЭП к возбужденному атому О* в составе {O-(Н+)¯-O}-центра или ФЦ при диссоциации ОН-группы выражает переход между ЭС {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра и молекулярного катиона на резонансе частот (Н+)¯ и (Н+-Н+)¯: Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} ↑ ЕвН2+= 1234 см-1 + (12 + 8) см-1. Смещение ЭП от (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центра к ФЦ в состоянии Н-связи: Ē(ЕвН2, ЕаН+) ↑ Ē(ЕвОН, ЕаН0↔+- 32 см-1) = 3419,7 см-1 на частоте ω(ОН) отвечает равновесию ОН-групп в составе (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров и подтверждает эквивалентность (Н+)¯ в состоянии переменного заряда (Н+↔º) вне зависимости от его местоположения. Энергетическое равновесие ФЦ в составе Н-подсистемы осуществляется для электронно-колебательного состояния подсистемы (Н+-Н+)¯-центров на трансляционной частоте (Н+-Н+)¯-центров: ЕвН2°↔+ - 161 см-1 ↑ ЕаН+↔° - 32 см-1= Ēа(Н+,ОН) - 8 см-1.

При колебаниях (Н+)¯ в составе {O-(Н+)¯-O}-центра существует эквивалентный частоте ω(Н2) колебательный переход Ев(О-О) ↑ ЕаОН = 3008,4 см-1 = Σ{ω(О2+); ω(О2¯); 11; 3,4} см-1, включающий  колебательные и электронно-спиновые частоты парных кислородных центров в составе взаимодействующих {O-(Н+)¯-O}-центров с противоположным зарядовым состоянием. Взаимодействие (О-Н+-О)-центра с  молекулой через {¯(Н+)-(Н+)¯}-центр предполагает смещение ЭП к (О-О)-центру как переход на частоте (Н+)¯ ЕаO2 ↑ ЕвН2 -12 см-1 = 1234 см-1 и выражается переходом на резонансе колебаний (Н+)¯: Ев(О-О) ↑ Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)}- 12 см-1 = 2·1234 см-1.  Частотное равновесие с ω(Н2)  осуществляется через либрационное состояние (Н+)¯ в {¯(Н+)-(Н+)¯}-центре. Переходы на частоте ω=3008,4 см-1 подтверждают эквивалентность {О-(Н+)¯-О}-центра взаимодействующим ФЦ, а эквивалентность ω(Н2) резонансу частот Σ(2·Ен; 540) см-1 подтверждает частотно-энергетическое равновесие (Н+)¯ в состоянии Н-связи между Н-подсистемами молекул и или ФЦ, включая и их представление регулярными центрами льда. Переходы на частоте 3040,7 см-1 подтверждают эквивалентность (Н+)¯ в состоянии диссоциации ОН-групп для трех ФЦ по модели {¯(Н+)-(Н+)¯}-{О-(Н°↔+-О*- Н°↔+)- О}-{¯(Н+)-(Н+)¯} как взаимодействию регулярных центров льда. Частота межмолекулярного электронно-колебательного перехода при смещениях (Н+)¯ между атомами кислорода по модели регулярного центра льда (О - О*) отличается от полосы льда на ~3,0 см-1: ЕвОН ↑ Е²аО* = ЕаНº + 1653,4 см-1.

В составе подсистемы (Н+-Н+)¯-центров колебательный переход ЭС кислородных центров происходит на частоте полосы льда-1h:  Ē{(Ев(О-О), ЕаO2)}- 21 см-1 ↑ Еа(Н+-Н+)¯ = 3221,35 см-1. По модели перехода ω= 3221,35 см-1 отвечает резонансу Σ(1510,2; 1234; 473,6; ~3,0) см-1,в котором Δω= 473,6 см-1 - переход между частотами ω(O2+)= 1904 см-1 и ω(O2с)= 1430,4см-1  при изменении зарядового состояния  O2↔O2+, (при Δω≈ 0,55 см-1). В эквивалентном переходе для атомарного представления регулярного центра льда: Ēа(Н+,О°) ↑ ЕаО°- 21 см-1= 3221,35 см-1 поправка ωсН° в характеристике О° отвечает включению (Н+)¯ в электронную подсистему О*.  Следовательно, существует переход: ĒаО*  ↑  ЕвO2¯ = 3548, 8 см-1  = Σ(3221,35 см-1;  327,45) см-1. Полоса на частоте ~330 см-1 в ИК-спектрах воды [28 и цит. лит.] смещена относительно ω= 327,45 см-1 на ~3,0 см-1.

Переход на частоте льда-Ih для взаимодействующих через (Н+-Н+)¯-центры ФЦ фактически отвечает полосе воды ω≈ 3403 см-1: Ев-аОН - (161 + 21) см-1 ↑ {Ев-аОН;  ЕаН+} = 3221,35 см-1. Следовательно, полоса ω≈ 3221 см-1 в ИК-спектрах воды - признак не льдоподобных фрагментов [38], а регулярных центров льда и, вне зависимости от фазового состояния, не может связываться с колебанием в ОН-группах, т.к. электронно-колебательный переход  при смещении (Н+)¯ в составе электронной подсистемы О* не зависит от подвижности (О-Н+)¯-центра. Частотное равновесие в составе ФЦ и регулярных центров льда следует из эквивалентных колебательных переходов на полосе молекулы: ĒаО* ↑ ЕвO2¯ = ЕаН+ ↑ ЕаОН, при этом перераспределение ЭП при переходе между состояниями  ĒаО* ↑ ЕвO2¯  и ω(ОН), как ω(О*)  отвечает резонансу Σ{2·ωвр(Н2О); 8} см-1,соответствующему модели димера Н2О-(Н+)¯-ОН. Полоса с частотой ω≈ 128 см-1 регистрируется в спектрах паров воды и связывается с димерами Н2О [27 и цит. лит.]. Частота ω(ОН) в молекуле, димере Н2О-Н2О, ОН-группы в составе Н-подсистемы или регулярных центрах льда не меняется.

Энергетическое равновесие регулярного центра льда в составе молекулярного димера по модели {¯(Н+)-(Н+)¯}-{О-¯(Н+-О)}-(Н+)¯ осуществляется как электронно-колебательное состояние нейтрального кислородного центра модели ЭС Ē(ЕвO2; Нº↔+)= 3,305 эВ на резонансе частот составляющих компонент Н2О-(Нº↔+)-центра: ω= Σ{ωвр(Н2О); 32; ωс(Нº)} см-1. Энергетическое равновесие регулярных центров льда, ФЦ и межмолекулярных {¯(Н+)-(Н+)¯}-центров позволяют рассматривать ω= 1431,6 см-1 как резонанс частот (Н+)¯, молекулярного и межмолекулярного {¯(Н+)-(Н+)¯}-центров: Σ(1234; 153,2; 44) см-1. Уменьшение энергии связи димера по отношению к ЕвН20 соответствует электронно-колебательному состоянию ЭП в окружении ОН-группы на резонансе частот (Н+)¯ в составе (Нº↔+)-(Н+-Н+)¯.

Перекись водорода как регулярный молекулярный центр в воде

Энергия связи молекулярного Н2О-(Нº↔+)-центра совпадает с ЕвН2О2= 3,3195 эВ. Смещение ЭП к атомам кислорода в составе димера Н2О -¯(Н+)-О-Н допускает образование перекисного центра, с которым по составу совпадает регулярный центр льда в состоянии Н-связи {-О-(Н+)¯-О}¯-(Нº↔+). В водородно-кислородном центре перекисного состава смещение ЭП к кислородному центру от (Н+-Н+)¯-центра обусловлено соотношением ЕаН2 < ЕаО2 < ЕаОН. Равновесное состояние ЭП на электронно-колебательном уровне {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра по модели ЕвН2 - ω(Н2) = 4,107 эВ следует из корреляции с ЕвО2¯= 4,103 эВ на частоте изменения зарядового состояния (Нº↔+): ЕаО2 ↑ ЕаН2 - 12 см-1 =1234 см-1. Следовательно, энергия связи Ев(Н2О2) может быть выражена как суперпозиция ЭС  (О-О)-центра и {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра в состоянии Н-связи при смещении ЭП на единый энергетический уровень двух акцепторов:  Ē{(ЕвО2¯; (ЕвН2+↔о, ЕаН+↔о - 8 см-1)}. Оценка по модели взаимодействующих ОН-групп: Ē{ЕвОН; Ев(О-О)}= 3,2925 эВ < ЕвН2О2. Энергетическая оценка ЕвН2О2 по модели взаимодействия двух О* → Ē{(Е1аО*; Е²аО*); Ев(О-О)}= 3,369 эВ превышает ЕвН2О2 на частоту ω= 399,2 см-1, которая соответствует резонансу частот 2·(Н+)¯ по модели (Н+-Н+)¯↔2·(Н+)¯: Σ(161; 153,2; 2·32; 21) см-1, что  позволяет рассматривать ЕвН2О2 как электронно-колебательное состояние (О*-О*) на двух частотах (Н+-Н+) как молекулярного и межмолекулярного центра, а также двух (Н+)¯ в состоянии Н-связи. Сочетание частотных характеристик (О*-О*) выполняется по модели (Н+)-¯{О-(Н+)¯-О} при синхронном смещении внешнего и внутреннего (Н+)¯. Следовательно, молекула  Н2О2 является динамическим центром по модели {О*- (Н+↔о-ОН)} ↔ (Н+)-¯{О-(Н+)¯-О}. Перераспределение частот внешнего и внутреннего (Н+-Н+)-центров соответствует частоте вибрации (Н+)¯ между акцепторами, а частот двух (Н+)¯ в состоянии (Н+↔о) – частоте ωвр(Н2О). Смещение между частотами водородного центра (Н+-Н+)↔Н2+ → ω(Н2+) = 2323 см-1 и (О-О)¯-центра → ω(О2¯)= 1090 см-1 как составляющих регулярного центра льда в состоянии внешней Н-связи {О-(Н+)¯-О}-(Нº↔+) отвечает колебательной характеристике (Н+)¯, т.е. между атомами (Н+)¯ и (О*-О*)-центром помимо колебательного состояния (Н+)¯ в {О-(Н+)¯-О}-центре существует колебательное состояние (Н+)¯ по модели Н2+ ↔¯(О-О), т.к. оба (Н+)¯ эквивалентны.

«Образование перекиси водорода никогда не происходит через окисление воды. Она может образоваться только из элементов, ее составляющих.» - М. Траубе, Д.И.Менделеев (1894 г.)  [39]. Эквивалентность энергий связи Н2О-(Нº↔+) и {О*-(Н+↔о-ОН)} центров согласуется с переходом перекиси водорода в воду. Из модели динамического центра {О*- (Н+↔о-ОН)} ↔ (Н+)-¯{О-(Н+)¯-О} следует, что окислительные свойства Н2О2 связаны не только с кислотным состоянием молекулы как следствие внешнего подвижного (Н+)¯, но и наличием активного О*.  

При расстоянии между протонами в катионе Н2+ r(Н+-Н+) ≈ 1 Å и расстоянии r(Н-О)≈ 0,96- 0,98 Å они могут находиться между атомами кислорода по модели ОН-групп при межмолекулярном расстоянии в воде r(О-О)≈ 2,91 Å. В подобной модели ЭП будет смещена к (Н2+)¯ как акцептору и более вероятным межмолекулярное взаимодействие по модели Н2+↔о-(О-О)-Н2+↔о ↔ О2Н4.

Энергетическая характеристика ЕвН2О2 по модели (О*-О*)-центра отличается от энергетической характеристики (Н+-Н+)¯-(Н+)¯-центра Ē(ЕвН2, ЕаН+)= 3,371 эВ на удвоенную частоту вибрации (Н+)¯. Взаимодействие делокализованного (Н+)¯ в составе Н2О2 с Н-подсистемой отвечает переходу в Н-подсистеме на частоте (Н+-Н+)¯-центра: Ē(ЕвO2ˉ, ЕвН2+) ↑ Ē(ЕвН2, ЕаН+) = 44 см-1. Взаимодействие молекулы Н2О2 по модели (Н+)-¯{О-(Н+)¯-О}-центра с Н-подсистемой выражает переход на частоте (Н+)¯, отражающий изменение зарядового состояния {¯(Н+)-(Н+)¯}-центров: Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} ↑ ЕвН2+ = 1234 см-1. При смещении ЭП к молекуле Н2О2 взаимодействие с Н-подсистемой выражает переход: Ē(ЕвН2; ЕаН+)  ↑ Ē(ЕвН2, ЕаОН) = 1234 + 540 см-1, в котором частота либрации характеристика ЭП в окружении ОН-группы отвечает включению (Н+)¯ в состав  О*, а характеристика молекулярного водорода – взаимодействию двух (Н+)¯. Взаимодействие Н2О2 с регулярным центром льда эквивалентно:  Ē(ЕвО2; ЕаН+↔°) ↑ Ē(ЕвН2; ЕаОН) = (1234 + 8) см-1, где использование энергетической характеристики нейтральной молекулы кислорода О2 обусловлено смещением ЭП к молекуле перекиси как более сильному акцептору. Взаимодействие молекул перекиси водорода и воды выражает аналогичный переход, включающий частотную характеристику {¯(Н+)-(Н+)¯}-центра ЕвН2О2 ↑ ЕаН2О = ЕаН+ + (1234 + 44) см-1, что согласуется с делокализованным состоянием одного из (Н+)¯ на поверхности молекулы Н2О2.

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

Гидроксоний

По составу Н2О-(Нº↔+)-центр эквивалент гидроксония 3·(Н+)¯-О*, энергия связи которого выражается аддитивной суперпозицией ЭС компонент: Ē{(Е1аО*; Е²аО*); ЕвН3}= 2,3467 эВ. Перераспределение ЭП от молекулы в состоянии Н-связи к структуре гидроксония эквивалентно  распределению ЭП в окружении Н2О с поправкой на резонанс частоты либрации (Н+)¯ и (Н+-Н+)¯-центра: Ē{ЕвН2О; ЕаНº↔+- 32 см-1} ↑ Ē{(Е1аО*; Е²аО*); Ев(Н3+)¯}= ЕаН2О + (540 + 44) см-1. Модель {3·(Н+)¯-О*} как молекулярного Н2О-(Нº↔+)-центра в состоянии диссоциации ОН-группы (Н+)-{(Н+)¯-О*}-(Н+)¯ эквивалентна двум Н-связям молекулы в составе Н-подсистемы. Колебательное состояние О* в составе (Н+)-{(Н+)¯-О*}-(Н+)¯-центра выражает перераспределение ЭП в окружении О* и компонентами ФЦ в состоянии Н-связи на резонансе частот трех (Н+)¯ как составляющих межмолекулярной Н-подсистемы (Н+)¯ и (Н+-Н+)¯-центра как компонента молекулы: Е²аО* ↑ Ē(ЕвОН, ЕаНº↔+) = 3·1234 см-1 + (153,2 + 32) см-1. Перераспределение ЭП при колебаниях (Н+)¯ в окружении {3·(Н+)¯-О*} по модели (Н+-Н+)¯-центра включает все (Н+)¯ по модели 3·(Н+)¯↔(Н3+)¯ ↔ (Н+-Н+)-(Н+)¯ и по модели перехода соответствует перераспределению заряда между (Н+-Н+)-центрами в составе (Н+-Н+)-(Н+)¯: Ē{ЕвН2°↔+; Еа(Н+-Н+)} ↑ Ē{ЕвН2+; Еа(Н+-Н+)}- 12 см-1 = 3·1234 см-1.

Перераспределение заряда в 3·(Н+)¯ ↔ (Н+-Н+)-(Н+)¯ на частоте (Н+-Н+)¯-центра по модели перехода: ЕаН+ ↑ Ē{ЕвН2+; Еа(Н+-Н+)}- 12 см-1 = 3008,4 см-1 подтверждает переход на частоте  ω= 12 см-1 в (Н+-Н+)-центрах.  Из энергетической оценки характеристической  полосы водорода Ē{ЕвН2+; Еа(Н+-Н+)}- 11 см-1 = 1,88913 эВ – (656,38 нм) следует взаимосвязь ω= 11 см-1  с(Н+-Н+)-центром в состоянии диссоциации Н2+↔(Н+-Н+)¯. Следовательно, ω= 12 см-1 - эквивалент резонанса Σ(11; 1) см-1 [26,28]. Представление ω= 32 см-1 → Σ(21; 11) см-1 обуславливает внесение поправки Δω≈ 0,266 см-1 в расчете на Н-связь и Δω≈ 0,8 см-1 по отношению к подсистеме Н-связей по модели 3·(Н+)¯↔Н3, что уменьшает погрешность Δω≈ 0,88-0,9 см-1 в переходах, включающих (Н°↔+) до < 0,1 см-1. Противоречие между переходом при изменении электронно-спинового состояния (Н+)¯ в составе (Н+-Н+)¯-центра ωсН° ↑ ω(12 + 8) см-1 ≈ 1 см-1 и резонансным представлением Σ(11; 1) см-1 =12 см-1  снимается, если ω=12 см-1 рассматривать как переход между частотами ω= 44 см-1 и ω= 32 см-1. Модель перехода, отражающая изменение зарядового состояния  в (Н+-Н+)¯-центрах ЕвН2°↔+ ↑ Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)}= ЕаН°+ 44 см-1 допускает аналогичную причину отличия частот ω= 44 см-1 и ω= 12 см-1. Частота ω= 20 см-1 также может быть связана с переходом между ω= 64 см-1 и ω= 44 см-1. Природа частоты ω= 64 см-1 многозначна. Помимо ωвр(Н2О) частоте ω= 64 см-1 соответствует электронно-спиновый резонанс в кислородной подсистеме [28,29] и и резонансы Н-подсистемы.

Перераспределение ЭП в (Н+)-{(Н+)¯-О*}-(Н+)¯-центре определяет Н-подсистема по модели 3·(Н+)¯ ↔ (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯} на энергетической характеристике ЭП в окружении молекулы: Е²аО* ↑ Ē(ЕвН2º↔+, ЕаНº↔+- 32 см-1) = ЕаН2О – (12 + 8) см-1. Следовательно, энергия связи гидроксония эквивалентна электронно-колебательному состоянию (Н+-Н+)¯-(Нº↔+)-центра. По модели колебательного перехода Ē(ЕвН2º↔+, ЕаНº↔+) ↑ Ев{3·(Н+)¯-О*} =  1510 см-1 + ωсН° собственная частота колебаний ω = 1510 см-1 ≈ ω(От2) может относиться лишь к характеристике {O-(Н+)¯- О*}-центра, что позволяет определить энергию связи (Н3+-О*)-центров как суперпозицию ЭС {O-(Н+)¯- О*}-центра и (Н+-Н+)¯-центра по модели Н2+↔(Н+-Н+)¯ с поправкой на электронно-спиновый переход (Н+)¯. Из эквивалентности ЭС регулярного центра льда в состоянии Н-связи и межмолекулярной Н-подсистемы следует, что подсистема (Н3+)¯ гидроксония - промежуточное состояние при изменении зарядового состояния межмолекулярной Н-подсистемы по модели (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров. Из переходов в составе и окружении Н3+-О* как Н2О-(Нº↔+)-центра в состоянии диссоциации ОН-групп(ы) следует представление гидроксония как регулярного центра в системе взаимодействующих молекул.

Переход в состоянии Н-связей гидроксония {или (Н3+)¯}к состоянию ЭП в окружении молекулы соответствует энергии сродства кластера к электрону с поправкой на резонансе частот ω=32 см-1 и ω≈ 2,7 см-1: Ев{(Н3+)¯-О*} ↑ Еа(Н2О) = {Еа(Н2О)n- 34,7 см-1}+ 1234 см-1. Динамически равновесное состояние ЭП между (Н3+-О*)-центрами и кластерами структурно и энергетически соответствует состоянию ЭП в окружении ОН-групп с поправкой на удвоенную частоту ω≈ 3,4 см-1: Ē{Ев(Н3+-О*); Еа(Н2О)n} = ЕаОН + 6,8 см-1. Следовательно, понятие кластера применимо к трем молекулам (ФЦ) или двум взаимодействующим регулярным центрам льда: (Н+-Н+)-¯{О-(Н+-О)¯}-(Н+)¯-{(О-Н+)¯-(Н+)}¯.

   Энергетическое равновесие молекул перекиси водорода и гидроксония как регулярных водородно-кислородных центров молекулярно-гидроксильного состава осуществляется через Н-подсистему, эквивалентную по составу двум (Н+-Н+)¯-центрам {О-(Н+-О)¯}-(Н+)¯-{(Н3+)¯-О*} при равномерном распределении ЭП между акцепторами и  выражается суперпозицией ЭС на резонансе частот кислородного центра  ω(От2)  и ω ≈ 3,7 см-1: Ē(ЕвН2-ω; Ев{(Н3+)¯-О*}= 3,3195 эВ. Смещение ЭП к Н-подсистеме и нейтральное состояние кислородного центра следует из модели перехода на резонансе частот 4·(Н+)¯: Ē(ЕвН2-ω; Ев{(Н3+)¯-О*} ↑ Ē(ЕвО2; Еа Н+↔º) = (3·32 + 21) см-1, эквивалентного резонансу частот двух (Н+)¯ в составе регулярных центров льда (ωсНº + 2·8) см-1 на частоте перехода ω(О2т) ↑ ω(О2с) = 79,8 см-1. Полоса ω= 79,8 см-1 присутствует в спектрах когерентной четырехфотонной спектроскопии [40]. Взаимодействие {О*- (Н+↔о-ОН)}↔{Н3+-О*} осуществляется по модели регулярных центров льда: {Н+-НО} – (Н+)-¯{О-(Н+)¯-О}-{ (Н+)¯-(Н+)}.

Модель двух взаимодействующих центров гидроксония эквивалентна ФЦ в состоянии двойной Н-связи в составе Н-подсистемы и помимо внутримолекулярной Н-связи включает межмолекулярную и межкластерную Н-связь: (Н+)-{(Н+)¯-О*}-{(Н+)¯-О*}-(Н+)¯-{(Н+)¯-(Н+)}. Распределение ЭП в окружении молекулы эквивалентно электронно-колебательному состоянию ЭП в окружении кластера по молекулярной модели {(Н+)¯-О*}-(Н+)¯ на резонансе частоты Н-связи и перераспределения зарядового состояния в межмолекулярных {(Н+)¯-(Н+)}-центрах: Ē{ЕаО°; Еа(Н+-Н+)}= {Еа(Н2О)n- (1927,6 + 1234) см-1} + 2·32 см-1, что  отвечают энергетическому равновесию n·(Н2О)в составе межмолекулярной Н-подсистемы. Перераспределение ЭП при организации молекул осуществляется на резонансе частот (Н+)¯ и частоты (Н+-Н+)-центров соседних молекул при изменение их заряда: Еа(Н2О)n ↑ ЕаН2О = (1927,6 + 1234) см-1 + 2·32 см-1.Энергетическая характеристика  кластера Еа(Н2О)n как состояние ЭП в окружении совокупности взаимодействующих молекул по модели {(Нº↔+)-О-(Нº↔+)}-центров не зависит от числа центров начиная с трех. Смещение ЭП между молекулой и возбужденным состоянием О* в составе другой молекулы по модели {(Н+)¯-О*}-(Н+)¯ соответствует распределению ЭП в окружении кластера с поправкой на те же частоты:  в. Ев(Н2О) ↑ Е²аО* = Еа(Н2О)n+ (1927,6 + 1234) см-1+ (32 + 8) см-1 , но уже как характеристики межмолекулярной Н-подсистемы. Следовательно,  239 мэВ (ω= 1927,6 см-1) - энергия резонанса ЭС в Н-подсистеме, а кластерная организация - динамически равновесное состояние регулярных центров в составе организованной Н-подсистемы.

Смещение ЭП от молекулы Н2О к (Н3+)¯ в составе (Н3+-О*) эквивалентно ЭС межмолекулярной Н-подсистемы: ЕвН2О – ωвр(Н2О) ↑ Ē{ЕвН2°↔+; ЕаН°↔+} = Ē{ЕвН2; Еа(Н+-Н+)}- 213,7 см-1. Частотная поправка ω= 213,7 см-1 к характеристике межмолекулярной Н-подсистемы – частотный эквивалент темпловой энергии (kT≈ 26,5 мэВ) в области наибольшей плотности воды. Эквивалентный переход в составе (Н3+-О*):  Ē{ЕвН2+; Еа(Н+-Н+)} ↑ Ē(ЕаН+; ЕаО°) = 209,7 см-1  (kT≈ 26 мэВ) позволяет  рассматривать ω= 213,7 см-1 как резонанс Σ(161; 30,7; 21; 1) см-1.

Перераспределение ЭП на частоте ω ≈ 3,0 см-1 может относиться к переходу в центрах (Н+-Н+)¯ при  вибрационных смещениях (Н+)¯. Перераспределение ЭП между регулярными центрами в воде, включающее состояние Н-связи Ев{(Н3+)¯-О*} ↑ ЕаН2О = {Еа(Н2О)n- 3 см-1}+ 1234 см-1 непосредственно илив составечастотного резонанса ЕвОН ↑ Е²аО* = ЕаНº + 1653,4 см-1 допускают взаимосвязь ω ≈ 3,0 см-1 с перераспределением ЭП в кислородной подсистеме [28-29].

В воде как взаимосвязанной системе молекул по модели (ОН- Н+)¯ ↔ (О°)-{(Н+)¯-(Н+)¯} смещение ЭП между подсистемой ОН-групп и Н-подсистемой по модели (Н+-Н+)¯-центров соответствует переходу на резонансе частот 2·(Н+)¯↔{(Н+)¯-(Н+)¯}-центров, эквивалентной (Н+)¯ в состоянии либрации (ЕаН°- 540 см-1): ЕаОН ↑ Еа(Н+-Н+)¯ = 5541 см-1 + 32 см-1, а  переход на частоте ОН-групп: Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)¯}- 2·8 см-1 ↑ ЕаОº- 21 см-1 = 3419,7 см-1 отвечает модели Н2О↔(О°)-{(Н+)¯-(Н+)¯} при уменьшении  ЕаОº на ωсН°, как результат включения (Н+)¯ в О*.    Распределение ЭП в окружении молекулы в составе конденсата по модели тримера как регулярных центров льда в составе Н-подсистемы по модели (Н+)¯-{-О-(Н+)¯-О}-{ (Н+)¯- (Н+)¯}: Ēа{ЕаОº; Еа(Н+-Н+)¯}= Еа(Н2О)n эквивалентно распределению ЭП по модели гидроксония, следовательно ω≈ 3 см-1 выражает характеристику изменения состояния молекул в  (Н2О)n. Переход ФЦ в состояние Н-связи:  Ē(ЕвОН, ЕаН+) ↑ Ē{ЕвОН, ЕаН°↔+}≈  3040,7 см-1, эквивалентное перераспределение ЭП в окружении ОН-группы на момент диссоциации при взаимодействии с ОН-группой в состоянии Н-связи: Ē(Еа00, Н+) ↑ Ē{Еа(Н°↔+), ЕаО0} = 3040,7 см-1, эквивалентное перераспределение ЭП для каждого (Н+)¯ в составе (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров независимо от состояния Еа(Н°↔+) ↑ Еа(Н+-Н+) = 3008,4 см-1 как и эквивалентное по частоте перераспределение заряда в Н-подсистеме в совокупности обуславливают эквивалентность молекулярной модели воды и модели регулярных центров льда {¯(Н+)-(Н+)¯}-{О-(Н°↔+-О*- Н°↔+)- О}-{¯(Н+)-(Н+)¯} в составе Н-подсистемы по модели (Н3+)¯→{¯(Н+)-(Н+)¯}-Н°↔+. Следовательно, в составе (Н3+)¯ существует электронно-колебательное состояние ЕаН°↔+- ω(Н2).

Эквивалентность взаимодействующих ОН-групп в составе организованной Н-подсистемы по модели {Н2– (Н+)¯} подсистеме ФЦ независимо концентрации ЭП в Н-подсистеме следует из моделей переходов на частоте либрации (Н+)¯:  а. Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)} -12 см-1  ↑  ЕаОН  = 540 см-1 в. Ē{ЕвОН; Еа(Н+-Н+)}  ↑  Ē{ЕвН2°↔+; ЕаОН} = 540 см-1 =  Ē{Ев-аОН, ЕаН+}  ↑  Ē(ЕвН2, ЕаН°). Частотный состав перехода с. ЕвН2 ↑  ЕвОН = 540 см-1 + 153,2 см-1 + 32 см-1 также эквивалентен Н-подсистеме по модели {Н2– (Н+)¯}. Частотный состав по модели перехода между составляющими в {Н2 – (Н+)¯}-центра: Ē{ЕвН2°↔+; Еа(Н+-Н+)} ↑  ЕаН+ = 540 см-1 + 153,2 см-1 соответствует молекулярной принадлежности центра  Н2°↔+ ↔{¯(Н+)-(Н+)¯}.

Гексагональный кластер

Молекулярная организация как подсистема центров гидроксония (Нº↔+)n-{(Н+)¯-О*-(Н+)¯}n и энергетическое соответствие молекулярных ассоциатов подсистеме регулярных центров льда выполняются для четного числа ФЦ 2n·{ОН-¯(Н+)} ↔ n·{(О-Н+-О)-¯(Н+)}- 2n∙(H+)¯ при трех типах Н-связей в воде (в рамках молекулярной модели в ОН-группах, в ФЦ и между ФЦ). Межмолекулярное взаимодействие по моделям центров гидроксония или регулярных центров льда осуществляется при двух типах Н-связей: между атомами кислорода и через Н-подсистему по модели Н3-центров, что возможно для четырех и более регулярных центров льда. Взаимодействие регулярного центра льда {O-(Н+)¯-O} с ОН-группой в составе ФЦ на резонансе частот Σ{ω(О2+); ω(О2¯); 11; ~3,0} см-1 = Σ{2·1234; 540) см-1 эквивалентного частотному резонансу собственной Н-подсистемы ивыражающий перераспределение заряда кислородных центров при смещениях (Н+)¯ отвечает тому же составу центров: {O-(Н+)¯-O}- (НО-Н+)-(Нº↔+)-(Н+-Н+)¯. Независимо от состава регулярных центров условию четности удовлетворяет кластер (Н2О)6. Оценки энергии связи по моделям 3·(О-О)-центров и взаимодействующих ОН-групп совпадают: Ев(Н2О)6 = 3·Ен + Ев(О-О) = 2,654 эВ = Ē{Ев(ОН);6·Ен}. Взаимодействие между кластерами как переход между их энергетическими характеристиками соответствует электронно-колебательному состоянию Н-подсистемы в окружении кластера в состоянии Н-связи, т.е. как и Еа(Н2О)nне зависит от геометрии кластеров: Ев(Н2О)6  ↑  Еа(Н2О)n= Еа(Н+-Н+) + (1234 + 540 + 32) см-1. Электронно-колебательный переход между энергетическим уровнем О* в составе молекул и энергетическим уровнем кластера (Н2О)6 соответствует трем состояниям атомов водорода по модели (Н+)¯: Еа2О* ↑ Ев(Н2О)6  = ЕаНº + (161 +3·8) см-1. Колебательное смещение ЭП между энергетическим уровнем (Н2О)6 и энергетическим уровнем в окружении подсистемы ФЦ в составе кластера происходит на резонансе частот ОН-группы и молекулярных кислородных центров: Ев(Н2О)6 ↑ Еа(Н+; ОН) = Σ{ω(ОН); ω(О2т) + 2·3,05} см-1 в котором частотный резонанс ω≈ 3,05  см-1 по модели ωс(О2+)↔ ωс(О2¯) с погрешностью <0,002 см-1 [28] соответствует попарно связанному шестиатомному кислородному кластеру. Частота 4936 см-1 соответствует и резонансу частот Н-подсистемы кластеров: Σ{2·1234; 1927,6; 540,4} см-1, что подтверждает корректность независимого рассмотрения кислородной и водородной подсистем.

Энергию связи (Н2О)6 можно рассматривать как электронно-колебательное состояние подсистемы ОН-групп в составе организованной Н-подсистемы на частотах (Н+-Н+)-центров в составе молекул и Н-подсистемы:  Ē{ ЕвН2º↔+, ЕаОН} – (161 + 153,2) см-1 = Ев(Н2О)6. Переход между ЭС подсистемы ОН-групп в составе Н-подсистемы и ЭС в окружении подсистемы ФЦ:  Ē{ ЕвН2º↔+, ЕаОН} ↑ Еа(Н+; ОН) = Σ{ω(О2¯); ω(Н2); ωс(О2+- О2¯)} → (0,6515 эВ) соответствует резонансу частоты регулярного центра льда, (Н+-Н+)-центров в составе молекул и электронно-спинового перехода между кластерами или кластером и ФЦ.

Перераспределение ЭП между ОН-группами в составе кластера и энергетическим уровнем (Н2О)6 соответствует энергетической характеристике гидратированного электрона (Егē) с поправкой на частоты Н-подсистемы: ЕвОН ↑ Ев(Н2О)6 = 1,723 эВ + (44 + 2·30,42) см-1, при этом колебательный переход между кластером и локализованным состоянием ЭП в окружении кластера осуществляется на частоте ω(ОН): Егē ↑ Еа(Н20)n = 3419,7 см-1. Организация кластеров как подсистемы молекулярных Н20-(Н+)-центров следует из перераспределения ЭП между энергетическими уровнями гидратированного электрона и молекул в составе кластера на частотно-энергетических характеристиках (Н+)¯ : Егē ↑ Еа(Н20) = ЕаН° + (540 + ωсН° + 3,2) см-1. Эквивалентный переход: Ев(Н2О)6 ↑ Ē{ЕвН2+; Еа(Н+-Н+)} = ЕаН° + (32 + 44) см-1 соответствует состоянию подсистемы Н2+↔(Н+-Н+)¯ в составе кластера. Частотный резонанс, включающий электронно-спиновые переходы ωс(Н2+) следует из энергетического равновесия кластера и Н-подсистемы в его составе по модели Н2+↔(Н+-Н+)¯ с поправкой на частотную характеристику  (Н+)¯ в состоянии Н-связи ω(Н+↔°)= 32 см-1. Диссоциация Н2+ как переход от электронно-колебательного состояния к состоянию (Н+)¯:  {ЕвН2+ - ω(Н2+)} ↑ ЕаН+ ≈ 806,5 см-1 с точностью до вибрации (Н+)¯ совпадает с перераспределением колебательных частот при смещении ЭП к кислородному центру и изменении его заряда на противоположный ω(О2+) ↑ ω(О2¯) = 814 см-1. Частотный эквивалент температуры структурного фазового перехода лед Ih ↔ лед II  110,04 см-1 (~143 К) с погрешностью < 0,1 см-1 соответствует резонансу частоты ωс(Н2+)= 30,21 см-1 [36] и частоты перехода в кислородной подсистеме ωс(О2т) ↑ ωс(О2с) = 79,8 см-1: Σ{79,8; 30,21}. В пересчете на молекулу энергия межмолекулярного взаимодействия 0,44233 эВ (3567,6 см-1) попадает в энергетический диапазон значений энергии связи в воде 0,26 - 0,5 эВ и с погрешностью < 0,2 см-1 совпадает с максимумом одной из полос в спектрах паров воды [20].

Частотно-энергетическое соответствие регулярных центров

Среднее значение энергии связи в воде эквивалентно молекулярной энергии парообразования [20]. Из причины испарения как разрыва Н-связей между структурными единицами энергетическая характеристика ~392 мэВ включает разрушение Н-связи и резонанса в подсистеме (Н+-ē) между молекулами или кластерами, что выражает колебательный переход между ЭС в окружении кластера и молекулы, включающий частоту вращения, кластерная или молекулярная принадлежность которой неопределенна: Еа(Н2О)n ↑ ЕаН2О = 392 мэВ + 64 см-1. Нижняя граница энергии межмолекулярных связей в воде ~260 мэВ отличается от молекулярной энергии испарения ~392 мэВ на энергетическую характеристику ω(О2¯)= 1090 см-1 (~135 мэВ). Следовательно, частотный эквивалент минимальной энергии связи включает частотную характеристику колебаний межкластерного кислородного центра по модели регулярного центра льда {О-(Н+)¯-О}+ при смещении ЭП к Н-подсистеме, а также частоту трансляции и вибрации (Н+)¯: Σ{ω(О2+);161, 8} см-1 = 2073 см-1, что отвечает полосе воды в области фазового перехода [20]. Эквивалентная по частоте модель резонанса Σ{1234; 814;12; 8;~3,0} см-1=2073 см-1 соответствует разрушению Н-связи и перераспределению заряда на межкислородных центрах как переход на частотах  ω(О2+) ↑ ω(О2¯)= 814 см-1 и ~3,0 см-1. Эквивалентность переходов на частоте ~1927 см-1 позволяет рассматривать ~392 мэВ как колебательное перераспределение ЭП в кислородной подсистеме по модели ω(О2+) ↔ ω(О2¯), включающий электронно-спиновый переход Σ{ωс(О2+);ωс(О2¯)} и частоты центральных (Н+)¯. Верхняя граница энергии межмолекулярных связей в воде определена переходом между ЭС молекулы и ОН-группы по модели О*: Еа1О* ↑ ЕвН2О = 4194 см-1 (520 мэВ) = ω(Н2). Следовательно,  ω = 4194 см-1 эквивалент частотного резонанса Н-подсистемы по модели {Н2 – (Н+)¯ ↔ (Н3+)¯}: Σ{3654;  540} см-1, где частота ω≈ 3654 см-1 отвечает разрушению Н-подсистемы, по модели {Н2 – (Н+)¯ ↔ (Н3+)¯}.

Отношение частот 3654,2 см-1 / 540,038 см-1 = 6,7666 точно соответствует соотношению энергетических затрат при фазовых переходах I-рода [20,29]. Переход от организованной Н-подсистемы к попарно взаимодействующими ОН-группам по модели Ēв-аОН ↑ Ē(ЕвОН; ЕаН°↔+) также соответствует  разрушению трех Н-связей две из которых относятся к организованным Н-подсистемам: Ē(Н2°↔+) ↑ Ēв-аОН = 3702 см-1 = 3·Ен. Превышение энергии парообразования на 67 мэВ в данном случае служит признаком Н-взаимодействия ОН-групп в составе конденсата, что выражает представление 3702 см-1 =  Σ{1774,4; 1927,6} см-1. Переход: Ēв(Н2°↔+) ↑ Ев(ОН-Н+) = 239 мэВ выражает коллективный характер взаимодействия ФЦ с организованной Н-подсистемой. Соотношение энергетических затрат (κЭ= 6,7666) при разрушении Н-подсистемы по модели 3·Ен в соответствии с моделью перехода выполняется для ЭС подсистемы организованных ОН-групп.  При значении частотного эквивалента скрытой теплоты плавления ~543,05 см-1 (~67,3 мэВ) и том же соотношении (κЭ) между энергиями фазовых переходов частота ω= 3674,6 см-1 смещена относительно частот ω= 3654,2 см-1 и 3705 см-1 на частоты (12 + 8) см-1 и ωс(Н2+)≈ 30,4 см-1, соответственно. По отношению к экспериментальному значению ω≈ 30,48 см-1 [40,41] погрешность меньше полученного предела ~0,1 см-1. Погрешность ~0,4 см-1 по отношению к ω= 3654,2 см-1, присутствующая и в иных моделях переходов, - возможная погрешность в значениях частотно-энергетических характеристик, но допускает и существование перехода с  ω≈ 0,4(5) см-1. Переход на полосе воды в области парообразования Еа(Н2О)n ↑ ЕаO2 = 3452 см-1 (0,428 эВ) отвечает разрушению взаимодействия между кластерами и по отношению к ω= 3654 см-1 смещен на резонанс частот Н-подсистемы Σ(161; 21; 12; 8) см-1. Переход на полосе воды в температурной области, предшествующей парообразованию Ē(ЕвO2ˉ, ЕвН2+) ↑ Ē(ЕвОН, ЕаН°↔+) = 3448 см-1 соответствует разрушению в организации ФЦ как следствие разрушения в организации Н-подсистемы. Термическое, фотоиндуцированное [24,42] или иное перераспределение заряда в Н-подсистеме по модели {Н2 – (Н+)¯}↔ Н2+, отражающее разрушение в организации межцентровой Н-подсистемы: Ē(ЕвН2 , ЕаН+) ↑ ЕвН2+ = ЕаН2 + 12 см-1 в соответствии с моделью перехода допускает выделение водорода, что согласуется с результатами УЗ- или иной механоактивацией воды [43].

По отношению к энергетической характеристике ĒаО*= 4,534 эВсоотношение (κЭ) отвечает эквивалентным частотным резонансам Н-подсистемы или подсистемы ОН-групп в составе Н-подсистемы:  Σ(1234; 4161; 12; 8) см-1 =  5415 см-1 = Σ(3419,7; 1234; 540; 161; 32; 12; 2·8) см-1. Эквивалентный частотный резонанс в подсистеме регулярных центров льда включает удвоенные характеристики (Н+)¯ кислородной подсистемы: Σ(2·1234; 1510,2; 1430,4; 2·3,2) см-1 = 5415 см-1, что отвечает взаимодействию в составе кластеров и между ними. Фазовый переход в области критической точки воды по модели О2-ОН-Н2 следует из частотного состава резонансов и подтверждается эквивалентными соотношениями между частотными и тепловыми характеристиками перехода вода ↔ пар (kT= 35,46 мэВ) и пар ↔ жидкость (kT= 61, 5 мэВ). Модель состояния воды О2-ОН-Н2 в области равновесия пар↔жидкость следует из соотношения в распределении ЭП (О-О)-центров по отношению к ЭП в окружении ФЦ в состоянии Н-связи, соответствуют показателю преломления воды в критической точке 374,14°С: Ев(O-O) / Ē(ЕаОН, ЕаН°↔+) = 1,3183. По модели О2-ОН-Н2 фазовое разделение может относиться лишь к части Н-подсистемы между регулярными центрами.

По отношению к энергетической характеристике молекулы в состоянии межмолекулярного взаимодействия по модели Н2О-(Н°-ω) → Ēв(Н2;ОН)= 4, 435 эВ то же соотношение относится к частотному резонансу, включающему колебательные характеристики кислородной и водородной молекул: Σ{ω(О2¯); ω(Н2); 2·1} см-1 →(6,7666)→ Ē{ЕвН2; ЕвОН}.

Соотношение между ЕвН2О / ЕаН° +(ωсН2+ + 8 + 1) см-1 = 6,7666  означает, что молекула воды в составе Н-подсистемы эквивалентна водородоподобному центру, что согласуется с представлением молекулы как трехядерного атома (кислород с делокализованными протонами). По отношению к распределению ЭП в окружении атома водорода ЕаН°= 0,754 эВ эквивалентное соотношение (κЭ) выполняется для  энергетической характеристики, эквивалентной молекуле кислорода 5,102 эВ, но не может относиться к молекулам воды или растворенного кислорода. Водородоподобным центром с энергией связи 5,102 эВ как характеристикой электронно-колебательного состояния центра в окружении Н-подсистемы может быть кластер [28,29]. Соотношение κЭ = 6,7666 выполняется между энергетической характеристикой организованных {(Н+)¯-(Н+)¯}-центров по модели Ē{ЕвН2; Еа(Н+-Н+)} и частотным резонансом, включающим основные частоты  связующей Н-подсистемы  3344 см-1 = Σ{1927,6; 1234; 161; 21} см-1 что подтверждает корректность модели воды как подсистемы регулярных кислородно-водородных центров (ОН-групп, регулярных центров льда и ФЦ) в составе Н-подсистемы.

Тепловая энергия фазового перехода лед↔вода в 2,3 раза меньше Ен, а при смещении ЭП к организованной Н-подсистеме  в 2,65 - 2,8 раза меньше ω(О2), т.е. достаточна лишь для локальных разрушений решетки льда в областях структурных дефектов. Увеличение теплоемкости воды при переходе лед-вода в ~2 раза - следствие изменения структурой организации гексагональных фрагментов льда, при котором возрастает интегральная подвижность водорода. Расстояние между атомами кислорода в воде (2,82- 2,9 Å) отличается от среднего расстояния между (Н+)¯ в молекулярном  (Н+-Н+)¯-центре на 1,28-1,36 Å – анионный радиус кислорода. Изменение зарядового состояния кислородного центра возможны при смещениях (Н+)¯ по линии (О – О) в пределах ~1 Å лишь при включении центрального (Н+)¯ в единую Н-подсистему по модели (Н3+)¯-центров. В рамках модели (ОН)n-групп как подсистемы возбужденных атомов кислорода О*→(О17)n¯ при увеличении r(О-О) в воде на 0,09 - 0,14 Å на стадии фазового перехода кислород-кислородное взаимодействие возможно лишь за счет смещения ЭП к акцепторным (О – О)-центрам от межмолекулярных электронно-донорных {(Н+)¯-Н+- (Н+)¯}-центров. Энергия разрушения кислород-кислородного взаимодействия не должна существенно отличаться от энергии эквивалентного взаимодействия в воде, что следует из  переходов между ЭС регулярных центров в составе решетки льда и энергетической характеристики элементарного регулярного центра льда (Н2О)6:

Ēв(ЕвО2; ЕаО2) ↑ Ев(Н2О)6  = Σ{ω(О2+); 12; 2·8} см-1 + (210  + 540) см-1 ↔ (26 + 67) мэВ.  

Ēв{ЕвО2, Ев(O-O)} ↑  Ев(Н2О)6 = ЕаН° + 0,239 эВ + 12 см-1   

при значениях  Ēв{ЕвО2, Ев(O-O)} = 3,6485 эВ  и  Ēв(ЕвО2; ЕаО2) = 2,9865 эВ.

По отношению к Ēв{ЕвО2, Ев(O-O)} соотношение κЭ = 6,7666 выполняется для частотного резонанса 4348,9 см-1 ≈ Σ{ω(Н2+); ω(О2т); 473,6; ωс(Н2+); 12} см-1 с погрешностью ~0,1 см-1. Следовательно, соотношение κЭ= 6,7666 характеризует эквивалентные перераспределения энергии  между частотными и энергетическими характеристиками регулярных центров воды.

   При плавлении льда в воде формируется трехуровневая подсистема Н-связей за счет энергетически эквивалентного уменьшения кислород-кислородного взаимодействия,  разрушение решетки происходит до регулярных гексагональных фрагментов в организации кислорода О*. Фазовый переход в области тройной точки как смещение ЭП от кислородной подсистемы к Н-подсистеме по модели (Н+↔°)-(Н+-Н+)¯: Ē{Ев(O-O), ЕаО2}- 2,8 см-1 ↑ ЕаН+↔°- 11 см-1 = 26 мэВ, эквивалентный переход вода→лед: Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)} ↑ Ē(ЕаН+; О) = 26 мэВ. Резонанс электронно-спиновых переходов ~2,81 см-1 = Σ{ωс(О2+);ωс(О2¯)} совпадает с таковым для  молекулярного аниона и катиона кислорода [36]. Повышение частоты электронно-спиновых переходов в связанных кислородных центрах в ~1,08х до ~3,05 см-1 – происходит в результате перераспределения ЭП от основных компонент воды {ЕаН+/ ЕаОН/ ЕаО°=1,24149 → (kn)} к регулярным центрам до значений n≈ 1,34 воды. Молекулярную модель кристаллизации выражает перераспределение ЭП между электронно-колебательным состоянием Н-подсистемы на частоте (Н+-Н+)¯-центра в составе молекулы и энергетическим состоянием ОН-группы в составе Н-подсистемы на частотной характеристике тепловой энергии (kT= 26 мэВ) в области фазового перехода вода-лед:  Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+) }- 153,2 см-1 ↑ Ē{ЕвОН, Еа(Н+-Н+)} ≈ 210 см-1. Отличие от модели перехода: Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)} ↑ Ē(ЕаН+; О) = 26 мэВ – кратное увеличение ЭП в пересчете на регулярный (Н+-Н+)-центр в составе организованной подсистемы Н-связей. Эквивалентные значения ЭС регулярных центров льда в состоянии Н-связи и ЭС межмолекулярной Н-подсистемы Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} = Ē{ЕвO2ˉ, ЕаН+↔°} не накладывает ограничений на количественный состав центров (в том числе и с гексагональной организацией) в воде.

Кластеризация водорода

В конденсате однотипных ФЦ представление их совокупности n·(Н+-ОН)¯ как системы, включающей характеристику организации Н-связей предполагает эквивалентную моделям регулярных центров аддитивную суперпозицию электронно-колебательных состояний составляющих ФЦ: {n·(Н+)¯- n∙ОН}. Распределение ЭП в окружении молекулы соответствует частотному резонансу на переходах ЕаН+ ↑ ЕаОН = 3548,8 см-1 и ЕвН2°↔+ ↑ Ев-аОН = 3·Ен, включающему три частотных эквивалента энергии Н-связи: Σ(ωН2; ЕнНn Ен0Н; Ен0-Н2; 540) см-1. Взаимодействие молекулы с кластером помимо частоты ωвр(Н2О) и частот (Н+)¯ включает частоту 1927,6 см-1: Ев(Н2О) ↑ Еа(Н2О)n= Е²аО* + 64 см-1 + 1927,6 см-1 + (1234 см-1 + 32 + 8) см-1, но уже в качестве характеристики межкластерного кислородного центра по модели {О-(Н+)¯-О}+  ↔ О2+. Эквивалентность частот кислородной подсистемы ¯{O-Н+-{O} -(Н+)¯-O}+ → (О2+)↔(О2¯)  и ω(Н2) отражает частотно-энергетическое перераспределение ЭП в системе регулярных центров смешанного состава с переменным зарядовым состоянием. Эквивалентность частоты колебаний  ω(Н2)резонансу Σ(2·Ен; 540) см-1 позволяет рассматривать электронно-колебательное состояние подсистемы Н-связей Ē{ЕаН0-540 см-1, Еа(Н+-Н+) - 161 см-1} как резонанс частот организованной подсистемы Н-связей по модели Н3: Σ(1927,6; 3·Ен; 3· 540) см-1 = 7250,8 см-1, где ω= 1927,6 см-1 - частотная характеристика резонанса, отличающаяся от аналогичной характеристики в С-кластере как подсистеме взаимосвязанных молекул (С+)60¯ ↔ {С2+-С2¯}15 на ω= 8 см-1.

Эквивалентное распределение ЭП в окружении водорода в состоянии Н-связи (ЕаН0 + 1234 см-1)и электронно-колебательного состояния Н-подсистемы с поправкой на частоту ω= 64 см-1,представление ω(Н2) как колебательное состояние двух (Н+)¯ и эквивалентность (Н+)¯ в различных состояниях позволяют рассматривать энергетическую характеристику возбужденного водорода (ЕаН0 + 1234 см-1) = 0,907 эВ как частотный резонанс трех взаимодействующих центров  по модели молекулярных катионов в состоянии обратимой диссоциации 3∙(Н+-Н+)¯ ↔ 3∙Н2+ в окружении n·(Н+-ē): Σ{3·ω(Н2+); 3·ωс(Н2+); 3·32 ; 161} см-1 = 7316,6 см-1. Точное значение частотного резонанса выполняется на частоте колебаний (Н+-Н+)¯-центров  ω= 160 см-1 [20,28]. На момент диссоциации (Н2+)¯ ↔ (Н+- Н+)¯ подсистема эквивалентна n·(Н+)¯ ↔ n·(Н+ - ē):  а. Ē(ЕвН2; ЕаН+) ↑ Ē(ЕвН2; ЕаНº) = ЕаНº. в. ЕвН2+ ↑ Ē{ЕвН2+, Еа(Н+- Н+)¯} = ЕаН° + 44 см-1,  что следует из эквивалентности ЭС для водорода в состоянии Н-связи смещению ЭП при изменении его зарядового состояния: ĒаН°↔+ = 1,508 эВ = ЕаН+ ↑ ЕаН°, т.е. в Н-подсистеме по модели n·(Н+)¯ каждой энергетической характеристике Н-центра соответствует равноценный электронный или электронно-колебательный переход. Уменьшение концентрации ЭП на (Н+-Н+)¯-центрах по эквивалентному переходу: с. Ев(Н2°↔ +) ↑ ЕвН2+ = (ЕаН° + 1234 см-1 ) + 2·32 см-1, включающему  две частотные характеристики (Н+)¯ в состоянии Н-связи отвечает модели (Н3+)¯↔{(Н+-Н+)¯-Н°↔+}. Частота ω= 7315,6 см-1 для катионных молекул Н2+↔(Н+-Н+)¯на момент их диссоциации представима резонансом 7315,6 см-1 = Σ(1927,6; 3·Ен; 3· 540 ; 66) см-1 и относится к трем (Н+)¯ в состоянии Н-связи и либрации, а частота ω= 66 см-1 – к шести переходам в  (Н+-Н+)¯-центрах. Тем самым, Н-подсистема не разрушается вследствие электрон-протонного взаимодействия по модели n·(Н+ - ē) при n ≥ 6 и может рассматриваться как элементарный водородный кластер [44]. Дальнодействие возбужденных состояний водорода как проявление волновых свойств протона допускает первичное образование Н-кластеров в воде по модели: 2∙Н3 ↔ 3∙(Н+-Н+)¯↔ 6∙(Н+)¯.

В Н-подсистеме n·(Н+- ē)↔ (Н+-Н+)¯ переход ЕвН2+ ↑ Ē(ЕвН2; ЕаНº) = 266 см-1 не связан с перераспределением заряда, что следует и из эквивалентного перехода ЕаНº ↑ ЕаН2 =  (266 + 12) см-1. Перераспределение заряда ЭП в организованной подсистеме (Н+-Н+)-центров по модели: Ē{ЕвН2°↔+; Еа(Н+-Н+)} ↑ Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)} = 3690 см-1 приписывают полосе димеров Н2О [45]. Действительно, ω= 3690 см-1 можно рассматривать как резонанс, включающий частоту ω(ОН) по модели димера ОН-(Н+)¯-Н2О:  Σ(ω(ОН); 266 см-1; ~3; ~1) см-1 , где наличие частоты ω≈ 3,0 см-1, как и ω≈ 266 см-1 по наиболее вероятной модели резонанса Σ(161; 3·32; 8; 1) см-1 предполагает не менее трех молекул, что и будет соответствовать названию работы. Для Н-подсистемы из четырех и более взаимосвязанных элементарных носителей заряда (Н+- ē)  резонанс на частоте ω≈ 266 см-1 должен включать только собственные одинаковые частоты взаимодействующих 3∙(Н+-Н+)¯↔ 6∙(Н+)¯ , что отвечает частоте ω≈ 44,3 см-1. Следовательно, переходы на частоте ω≈ 44 см-1 (как и ω≈ 64 см-1)в составе Н-подсистемы и в составе регулярных кислородно-водородных центров могут отличаться в пределах 0,3-0,34 см-1. Выделение молекулярного или кластерного водорода из воды возможно, если энергия связи n·Н превышает теплоту испарения. В этом контексте правомерно допустить, что характеристические полосы в спектре водорода: (410,17 -  434,04 - 486,13 - 656,27) нм → (3,023 -  ~2,857 - 2,55 - 1,88946) эВ отражают энергетические состояния взаимосвязанной Н-подсистемы, т.к смещение между полосами совпадает с резонансами собственных частот (Н+)¯ и (Н2+)¯, соответственно:

  1. {1234 +3·32 + ωс(Н2+)} см-1
  2. 2·1234 + 8 при погрешности Δω≈ 0,8 см-1
  3. ω(Н2+)  + ω(Н2) при погрешности Δω≈ 4,0 см-1≈ 2·1234 + ω(Н2+)  + 532,8 см-1.

Переход с энергией 3,023 эВ:  ЕвН2  ↑  Еа(Н+ Н+) = 3,023 эВ + {ω(Н2+) + ωс(Н2+)}+ (266 + 10) см-1

Переход с энергией ~2,857 эВ:  ЕвН2  ↑ Еа(Н+ Н+) = 2,857 эВ + 0,392 эВ + 540 см-1 + 266 см-1 .

Переход с энергией 2,55 эВ: ЕвН2  ↑ Ē{Ев Н2+; Еа(Н+ Н+)} = 2,55 эВ + (266 + 44  + 8) см-1

Частота ω≈ 10,0 -11,0 см-1 приписывается молекуле Н2  при межъядерном расстоянии > 3,5Å [31].

Молекулярная подвижность  в воде как переходы в водородно-кислородных центрах

Частотный эквивалент энергии активации диффузии в воде 0,2-0,205 эВ совпадает с деформационными колебаниями 1600-1650 см-1 диапазон которых совпадает с максимумами полос в ИК-спектрах воды ω≈ 44 см-1 и 51-52 см-1. Относительно полосы ОН-групп частотный эквивалент энергии активации диффузии смещен на резонанс частот (Н+)¯  (1774,4 + 32) см-1, что допускает его взаимосвязь с собственными частотами регулярных центров. Энергия активации диффузии выражается эквивалентными переходами между энергетическими состояниями взаимодействующих ФЦ:  ЕаН+ ↑ Еа(Н+, ОН) = 0,2 эВ + 540 см-1 = Ē(ЕаН+, ЕвОН) ↑ Ев-аОН. При взаимодействии молекул переход с энергетического уровня ЕвОН на низкоэнергетический уровень энергии сродства к электрону возбужденного атома кислорода Е¹аО*= 3,431 эВ эквивалентен распределению ЭП в окружении атома водорода и помимо энергии активации диффузии включает частоту Н-подсистемы: ЕвОН ↑ Е¹аО*= ЕаНº + 0,2 эВ + 44 см-1. То же значение для энергии активации диффузии кластера: ЕаН+↔º- 32 см-1  ↑  Еа(Н20)n= 0,2 эВ + 44 см-1. Частота ω= 44 см-1 указывает на включение Н+↔º или Нº по модели (Н+)¯ в подсистему Н-связей. Эквивалентность моделей отражает эквивалентность Н-связей ФЦ или кластера с Н-подсистемой. Той же энергии активации диффузии отвечает переход между ЭС перекиси водорода при различных состояниях внутримолекулярного (Н+-Н+)¯-центра и концентрации ЭП на кислородном центре: Ē(ЕвOН, ЕвН2+) ↑ ЕвН2О2≈ 0,200 эВ + (32 + 8) см-1. Присутствие в модели перехода частоты ω= 32 см-1 означает, что внешний делокализованный (Н+)¯ включен в подсистему Н-связей. Перераспределение ЭП при диффузии Н2О2 по подсистеме взаимосвязанных ОН-групп выражается переходом: ЕвН2О2 ↑ Ев-аОН = 0,2001 эВ + (44 +64) см-1.

Частотная характеристика деформационных колебаний отличается от частоты Н-связи на резонанс частоты молекулярного (Н+-Н+)-центра 153 см-1 и межмолекулярных (Н+-Н+)-центров как трансляционных колебаний 161 см-1, а также частоту вращения 64 см-1, что соответствует молекулярной диффузии по организованной Н-подсистеме. По модели подсистемы ОН-групп в составе Н-подсистемы резонанс частот Н-подсистемы, эквивалентный энергии активации диффузии ОН-групп помимо частоты (Н+)¯ включает частоты Н-подсистемы и удвоенную частоту трансляции: Σ(1234; 2 ·161; 44; 12; 1) см-1. Перераспределение ЭП от кислородных центров к ОН-группам на частоте ω(Н2*) по модели перехода Ев(О-О) ↑ ЕаОН = 3008,4 см-1 помимо рассмотренного резонанса частот кислородной подсистемы (Σ{ω(О2+); ω(О2¯); 11; 3,4} см-1) эквивалентен частотному резонансу Σ{ω(О2с); 1234; 2·161; 2·11) см-1 = Σ{0,2 эВ + 1234; 161) см-1, включающему эквивалентные частоты двух Н-подсистем по модели (Н+-Н+)¯-центров и резонансу частот Н-подсистемы с частотным эквивалентом энергии активации диффузии, что допускает диффузию ОН-групп по подсистеме взаимосвязанных кислородных центров в составе Н-подсистемы.

Резонансы собственных частот регулярных кислородных центров соответствуют диапазону частотного эквивалента энергии активации диффузии: ∑{( ω(О2т); 79,8; 12; 11)} см-1 =1613 см-1 и ∑{ω(О2¯); 473,6; 79,8} см-1= 1643,4 см-1 =1613 см-1 + ωс(Н2+). По модели частотного резонанса ∑{ω(О2с); 161; ωсН°} см-1 = 1612,4 см-1 организованная подсистема регулярных центров льда включает Н-подсистему по модели {(Н+-Н+)¯-(Н+)¯}. Частота ω= 3008,4 см-1 в Н-подсистеме рассматривалась  как резонанс, включающий колебания двух (Н+)¯, один из которых находится в составе ФЦ или регулярных центров льда. Из частотно-энергетического равновесия ЭС регулярных центров льда и ФЦ следует существование организованной Н-подсистемы в составе организованных регулярных центров льда. Следовательно, для активации диффузии ФЦ помимо разрыва Н-связи и связанного с этим разрушения трансляционных колебаний в подсистеме организованных (Н+-Н+)¯-центров, необходима также эквивалентная энергия трансляционных колебаний, что указывает на две эквивалентные подсистемы Н-связей: в составе регулярных центров льда и в подсистеме Н-связей.

В температурной области фазового перехода энергию активации диффузии моделирует переход: Ē(Ев(О-О), ЕаО2) ↑ Еа(Н2О)n= 0,234 эВ, эквивалентный энергии активации диффузии собственных примесных центров в решетке льда и отражающий формирование (разрушение) структурообразующей кислородной подсистемы при возможном сохранении Н-связей с водой. Дендритная кристаллизация льда – следствие кластер-кластерной адсорбции из «раствора». Уменьшение плотности льда-1h на ~10% по отношению к воде - следствие не только увеличения свободного объема, но и увеличении времени жизни (Н+)¯ между атомами кислорода (регулярные центры льда), что наблюдается по уменьшению интенсивности полосы ОН-групп и уменьшению r(О-О). Переходы к упорядоченной организации регулярных центров льда и гексагональных кластеров отличаются частотами (Н+)¯ и ωсΣ(О2¯; О2+):

 Ē(ЕвО2, ЕаО2) ↑ Ē(ЕвО2¯, ЕаН0↔+) = ω(О2с)  + 32 см-1 

Ē(ЕвО2, ЕаО2) ↑ Ев(Н2О)6 = ω(О2с)  + (1234 + 12) см-1  + 2,8 см-1. 

В области тройной точки разрушение кластер-кластерного взаимодействия эквивалентно разрушению связующих кислородных центров, а модель перехода содержит частотно-энергетические характеристики диффузии  и температуры, а также частотную характеристику кластера, эквивалентную ωврН2О: Ē(Ев(О-О), ЕаО2) ↑ Еа(Н2О)n= (200 + 26) мэВ + 64 см-1. Увеличение времени жизни (Н+)¯ в составе ОН-групп при переходе в области тройной точки от упорядоченных кислородных центров к Н-подсистеме воды по модели{(Н+-Н+)-Н0↔+}-центров выражает переход на частоте ω(ОН)-групп: Ē(ЕвО2, ЕаО2) ↑ Ē(ЕвН2°↔+, ЕаН2°↔+) = ω(ОН) + 26 мэВ. Модель перехода от регулярной организации кислородных центров к подсистеме ОН-групп отражает смещение ЭП к отдельным парным кислородным центрам по модели О2¯↔ (О¯– О)и включает частоты (Н+-Н+)-центров: Ē{ЕвО2¯, Ев(О-О)} ↑ Ēв-аОН = (161 + 153,2 + 32 + 1) см-1.  Частотная характеристика межмолекулярного {(Н+-Н+)-Н0↔+}-центра ω= 192 см-1 соответствует частоте льда и эквивалентна тепловой энергии в области – 23,4°С, известной как предельная температура переохлаждения воды.

Распределение электронной плотности между регулярными центрами в воде

Соотношение в распределении ЭП между компонентами ФЦ ЕаН+ / ЕаОН = 1,24149286  (kn) выполняется между высокоэнергетическим и равновесным возбужденными состояниями кислорода с поправкой на утроенную частоту (Н°↔+) в энергетической характеристике равновесного состояния ЭП О*: Е1аО* / Ē(Е1аО*; Е²аО*) + 3·32 см-1= (kn), что согласуется с моделью молекулы как возбужденного трехядерного атома О*. Изменение заряда межмолекулярных (Н+-Н+)¯-центровс поправкой на составляющие частотного резонанса (Н+)¯ в состоянии Н-связи (Н°↔+) эквивалентно изменению заряда  регулярных центров льда при взаимодействии с Н-подсистемой по модели { Н°↔+-(Н+- Н+)¯}-центров:

Ē{ Ев(Н2°↔+), Еа(Н+-Н+)ˉ}- 21 см-1 / Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)ˉ}- 11 см-1 = 1,24149286     (kn),

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

ЕвО2¯ / Ē{ЕвО2, Еа(Н°↔+)}≈ kn  (Δω≈ 0,88 см-1 )

Эквивалентное распределение ЭП между Н-подсистемой, включающей  (Н+)¯ в составе регулярных центров льда по модели (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров и ЭС в окружении ФЦ с той же частотной поправкой ω= 11 см-1 в модели ЭС Н-подсистемы, а также распределением ЭП между ЭС организованной кислородной подсистемой и Н-подсистемой той же модели:

Ē{Ев(Н2°↔+), ЕаН°↔+}-11 см-1/ Ēа(ОН, Н+) = kn = Ēв{О2¯, (O-O)} / Ē{Ев(Н2°↔+), ЕаН0↔+}      

Аналогичное распределение ЭП между ФЦ и окружающей подсистемой ОН-групп в состоянии Н-заимодействия включает поправки на частоты (Н+)¯ в состоянии Н-связи и вибрации к ЭС подсистемы ОН-групп:    Ē(ЕвОН, ЕаН+)  /  Ē{Ев-аОН, ЕаН+}- (32 + 8) см-1 = kn. 

Соотношения в распределение ЭП в окружении протона  и ФЦ с поправкой на частоты (Н+)¯ в состоянии Н-связи (Н°↔+) или (Н+-Н+)¯-центров отвечают показателям преломления жидких конденсатов орто- и пара-водорода, соответственно [46]:

ЕаН+ / Еа(Н+, ОН)- 2·32 см-1 =1,112 → nо(Н2);     ЕаН+ / Еа(Н+, ОН) - (44 + 12) см-1 = 1,1114 → nр(Н2). Эквивалентные соотношения ЭП между ЭС межмолекулярной Н-подсистемы и Н-подсистемы по модели {Н°↔+-(Н+- Н+)¯}→(Н3+)¯ с поправкой на утроенную частоту (Н+)¯ в состоянии Н-связи:  Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} / Ē{Ев(Н2°↔ +), ЕаН0↔+}- 3·(32) см-1=1,1113 → nр(Н2)  и Н-подсистемы по той же модели с поправкой на частоту трансляции (Н+-Н+)¯-центров и вибрации (Н+)¯ в составе регулярного центра льда по отношению к энергетической характеристике ЭП в окружении протона: Ē{Ев(Н2°↔+), ЕаН0↔+}- (161 + 8) см-1 / ЕаН+ = 1,1125 → nо(Н2).

   Коэффициент соотношения между энергетическими характеристиками ЭП компонент воды (kn) коррелирует с nж(О2) = 1,221 [46]. Эквивалентные соотношения между состояниями ЭП основных компонент воды и ЭС регулярных центров, включая ЭС Н-подсистемы по моделям  (Н+-Н+)¯-  и (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров, а также соответствие показателя преломления воды показателю преломления  совместного  конденсата  кислорода и орто-  и  пара-водорода  [27-29] подтверждают модель воды как двухфазного конденсата кислородно-водородных регулярных центров и связующей водородной подсистемы. Энергетическая характеристика ЭП на частоте трансляции в соотношении между ЭС Н-подсистемы по модели (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯}-центров и ЭП в окружении (Н+)¯ и утроение частоты (Н+)¯ в состоянии Н-связи в соотношении между моделями ЭС Н-подсистем  подтверждают существование двух организованных Н-подсистем: непосредственно связанной с организованными регулярными центрами и между ними.

Распределение ЭП высокоэнергетического состояния атома кислорода по отношению к электронно-колебательному состоянию (Н+-Н+)¯-центра в составе молекулы на частоте смещения ЭП от к ОН-группам соответствует (n) воды:  Е1аО* / ЕвН2 - 1927,6 см-1 = 1,3334. Соотношение в распределении ЭП между ЭС организованных кислородных центров и межмолекулярной Н-подсистемой по модели n·{(Н+↔°)-(Н+-Н+)} отвечает показателю преломления воды: Ēв{О2¯, (O-O)} / Ē{Ев(Н2°↔+), Еа(Н+-Н+)} =1,3411  или

Ēв{О2¯, (O-O)}- 210  см-1  /  Ē{Ев(Н2°↔+); Еа(Н+-Н+)} =1,33

где ω≈ 210  см-1 частотный эквивалент kT= 26 мэВ в области тройной точки воды.

Аналогичное соотношение в распределении ЭП между ЭС Н-подсистемы взаимодействующей с кислородными центрами и межмолекулярной Н-подсистемой в состоянии кратного понижения заряда на  (Н+-Н+)¯-центрах:  Ē{Ев(Н2°↔+), ЕаН°↔+}- 8 см-1 /  Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)} =  1,3411  или    соотношение в распределении ЭП между энергетическими характеристиками ФЦ в состоянии взаимодействия с Н-подсистемой и (О-О)-центром: Ē{ЕвОН; ЕаН°↔+}- 44 см-1 / Ев(О-О) = 1,341.

Эквивалентное соотношение между характеристикой ЭП в окружении ФЦ и подсистемой связывающих кислородных центров, а также  Н-связей в составе регулярных центров и в составе межцентровой Н-подсистемы: Еа(Н+, ОН) / Ē{Ев(O-O), ЕаO2}- 12 см-1 = 1,3333 =  ЕаНº↔+/ Еа(Н+-Н+)  или  Ēа(ОН, Н+) / Ē{Ев(O-O), ЕаO2}- (8 + ~3,0) см-1 = 1,33299, в котором учитывается  вибрация (Н+)¯ между атомами кислорода и электрон-спиновый резонанс в кислородных центрах. Аналогичное распределение ЭП между частотой (Н+)¯ в состоянии Н-связи, включающей  электронно-спиновый переход (Н+)¯ в составе (Н+-Н+)¯-центра и резонансом электронно-спиновых переходов в подсистеме регулярных кислородных центров по модели О2¯↔О2+ и (Н+)¯ в их составе:  а. 32,05 см-1/ Σ{ωсНº; ωс(О2¯; О2+)} см-1 = 1,3333      в. ω(O2+)  / ω(O2с) =1,331. Изменение зарядового состояния и переход в (Н+)¯ в состояние Н-связи в (Н3+)¯-центрах по модели (Н+)-(Н+-Н+)¯ → (Н+↔º)-{¯(Н+)-(Н+)¯} соответствует тому же перераспределению ЭП: Ē(ЕвН2, ЕаН+) / Ē{Ев(Нº↔+); ЕаН°↔+}- 2·32 см-1 = 1,3332  =  ЕаН°↔+ - 12 см-1 /  Еа(Н+-Н+) – 8 см-1.

Соотношения между состояниями ЭП Н-подсистемы, включающие частоты (Н+)¯ и (Н+-Н+)¯, а также соотношения между частотами электронно-спиновых переходов на хорошо установленном значении (n) воды подтверждают не только значения частот Н-подсистемы и включающие их модели переходов, но также частотно-энергетическое равновесие в организованном конденсате кислородно-водородных центров. Точные значения частот Н-подсистемы снижают  погрешность в моделях переходов до установленного уровня 0,1 см-1. Изменение (n) воды с повышением температуры определяется перераспределением частотных резонансов, преимущественно в Н-подсистемах, при сохранении состава динамически равновесных регулярных центров (молекулы, ОН-группы, регулярные центры льда) [27,28]. «Высокое значение ε воды может быть связано не с дипольным моментом молекул, а с водородными связями и перераспределением заряда в молекуле. В этом контексте температурное уменьшение ε воды может быть следствием более высокой организации носителей зарядов.» [47].

Соотношения между ЭС Н-подсистемы и подсистемы ОН-групп в её составе для значений (n), отвечающих температуре воды ~52°С предполагают  переход к единой структуре Н-подсистемы: Ē{Ев(Н2°↔+) / Ē(Ев-аОН, ЕаН+) - 12 см-1 =1,3289 = Ē(ЕвН2, ЕаН+)  / Ē{Ев(Н2°↔+), ЕаН°↔+}- 12 см-1 по модели (Н+-Н+)-(Н+)¯↔(Н3+)¯ и следует из эквивалентного распределения ЭП в Н-подсистеме по модели (Н+-Н+)-(Н°↔+):  ЕвН2 /  Ē(ЕвН2, ЕаН+) =   1,3289  =  ЕаН°↔+  - 32 см-1 /  Еа(Н+-Н+).        Соотношение в распределении ЭП между энергетическим уровнем гидратированного электрона и распределением ЭП в окружении кластера: Е(ēг) / Еа(Н2О)n= 1,3264 отвечают значению (n) в температурной области наибольшей скорости распространения звука в воде. Соотношение в распределении ЭП равновесного и низкоэнергетического возбужденных состояний атомов кислорода соседних молекул или в составе (О-О)-центров отвечают (n) воды в области фазового перехода жидкость→газ:  Ē(Е1аО*; Е²аО*) / Е²аО*= 1,3241.

Организация регулярных центров допускает существование фазовоконтрастных молекулярных групп, ЭС которых будут отличаться от средних значений (n) в сторону больших значений в соответствии с соотношением n(Н2О) / kn ≈ 1,08. К фазам с более высокой ЭП могут относиться нанокапли перекиси водорода с  n(Н2О2) ≈ 1,45, либо иные области с большим процентным содержание кислорода как следствие существования межмолекулярной Н-подсистемы с усредненным значением  n(Н2) ≈ 1,112. Одинаковая концентрация кислорода и водорода в соотношении ЕвО2 / Ē(ЕвОН, ЕвН2+) = 1,44943 и включение энергетических характеристик молекулярных центров соответствуют перекиси водорода, что и выражает (n). В составе Н-подсистемы по модели {(Н+)¯-(Н+-Н+)¯}↔(Н3+)¯центральный (Н+)¯ в составе регулярных центров льда можно рассматривать как элемент всестороннего сжатия, а (Н+-Н+)¯-центры той же Н-подсистемы могут рассматриваться как элементы всестороннего сжатия регулярных центров при их организации в кластеры. Соотношение в распределении ЭП в окружении кластера и электронно-колебательного состояния окружающей его Н-подсистемы по модели {(Н+)¯-(Н+-Н+)¯} ↔ (Н3+)¯, эквивалентной распределению ЭП в окружении молекулы, с поправкой на электронно-спиновый переход (Н+)¯↔Нº эквивалентно n(Н2О2): Еа(Н2О)n / ЕаН2О - ωсНº = 1,4491.

Эквивалентное распределение ЭП между кластером и подсистемой (Н+-Н+)¯-центров в составе Н-подсистемы по модели {(Н+)¯-(Н+-Н+)¯} при смещении ЭП к организованным (О-О)-центрам вследствие соотношений ЕаН2 < ЕаО2: Ē{ЕвН2+, Еа(Н+-Н+)}- 2·32 см-1  / Еа(Н2О)n≈ 1,4492.

Эквивалентное распределение ЭП между энергетической характеристикой молекулы и электронно-колебательным состоянием (Н+-Н+)¯}-центра в составе взаимодействующей с ней молекулы: ЕвН2О / ЕвН2°↔+- (161 + 12) см-1 = 1,4491, где включение частоты ω= 12 см-1 характеризует взаимодействие между Н-подсистемами молекул. В тоже время энергетическое равновесие кластеров и молекул в составе Н-подсистемы и представление кластеров как подсистемы n·{Н+-(О*-Н+)} допускает существование кластеров с энергией связи   эквивалентной энергии связи молекулы. Соотношение между ЭС компонент надмолекулярного центра перекисного состава с эквивалентным значением энергии связи в составе Н-подсистемы выполняется для электронно-колебательного состояния кластера на рассмотренной частоте организованной Н-подсистемы: Ев(Н2О)n – 266 см-1 / Ē(ЕвОН, ЕвН2+) = 1,44943. Эквивалентное распределение ЭП выполняется при электронно-спиновых переходах ωсН2+ и ωсНº в составе {(Н+)¯-(Н+-Н+)¯}-центров  на частотах ωсН2+= 30,48 см-1 [41] и ωсНº≈ 21,033 см-1, а также между частотами Н-подсистемы ω≈ 44 см-1 и ω≈ 64 см-1 при значениях: ω= 44,15 см-1 и ω= 63,99 см-1, где частота  ω= 63,99 см-1 соответствует частотному резонансу элктронно-спиновых переходов 21·Σ{ωс(О2¯); ωс(О2+)} в попарно взаимодействующих кислородных центрах   [27,28].

Для фаз с плотной упаковкой и расстоянием r(О - О) ≈ 2,76 Å (удвоенный радиус молекулы) оценка плотности ~1,75г/см-3. Катионный потенциал гидроксония допускает более существенное концентрирование ЭП и большую плотность кластеров. «Если аппроксимировать молекулы воды шариками с радиусом ~1,4 Å, то при нормальных условиях их объем составит несколько менее 40 % от всего объема, вдвое меньше объема, занимаемого шарами в плотнейшей упаковке» [9].

Теоретическая плотность воды [9] может быть получена из модели воды как раствора водорода в твердом кислороде с тетраэдрическим расположением атомов. Ближайший аналог по структуре и составу – твердый озон, рентгенографическая плотность которого 1,79-1,8 г/cм3. Озон присутствует в парах воды при её испарении через диэлектрические капилляры, что возможно лишь при разрушении кластеров и связывании (Н+)¯, осуществляющих кластерное-кластерное взаимодействие. В тех же условиях перекись водорода фиксируется (помимо химических индикаторов) по отбеливающему эффекту на красители [47]. Оценочное значение плотности воды ~2,01 г/cм3 и ~1,91 г/cм3 для оболочечных кластеров состава Н2+ХО2. Распределение ЭП между компонентами регулярного центра льда выражает отношение ЭС: ЕвО2¯/ ЕаН+ = 1,81388. Соотношение в распределении ЭП  между подсистемой ОН-групп в составе организованной Н-подсистемы по модели {(Н+)¯-(Н+-Н+)¯}  и (Н+)¯ в состоянии Н-связи выражает отношение ЭС: Ē{Ев(Н2+↔°); ЕаОН} / ЕаН+↔°- 32 см-1 = 1,7861 и эквивалентное соотношение для модели ЭС взаимодействующих ОН-групп: Ē{Ев-аОН; ЕаН+} / ЕаН+↔°- 44 см-1= 1,7863. Интегральная характеристика ЭП фаз организованных ОН-групп (или фаз регулярных центров льда) в составе подсистемы {(Н+)¯-(Н+-Н+)¯}-центров  с характеристикой (nо) =1,112  → n(о-н)= 1,4491.

Перераспределение ЭП между электронно-колебательным состоянием Н-подсистемы в состоянии меняющегося заряда и энергетическим уровнем, отвечающим энергии связи ФЦ, включает резонансную частоту ω= (160+ 11 см-1): Ев*Н2О / Ев(Н2↔Н2+)- 171 см-1= 1,449. Аналогичное перераспределение ЭП между электронно-колебательным состоянием Н-подсистемы в нейтральном состоянии и ФЦ в состоянии Н-связи подтверждает резонансный характер ω= 32 см-1: ЕвН2 – (1648 + ωсН°) см-1/ Ē(ЕвОН, ЕаН°↔+)= 1,449.

Кластеры

Степенная зависимость отношения n/p характеризует закономерное перераспределение свободного пространства при изменениях в организации элементарных структурных единиц одинаковых у льда и воды независимо от их представления.  Кластерная организация регулярных центров льда, включая гексагональные кластеры, следует из принадлежности характеристики n/ρ воды зависимости n/ρ твердых пористых тел (лед, опал) [28,29]. Следовательно, двухфазная структура воды более упорядочена в сравнении с моделью гексагональных кластеров (Н2О)6 в конденсате отдельных молекул, димеров и/или тримеров. Переход между ЭС организованной Н-подсистемы, связанной с подсистемой ОН-групп соответствует кластерной организации молекул с поправкой на ω= 64 см-1, которая по модели перехода относится частоте кластера: ЕвН2 - 540 см-1 ↑ Ē(ЕвОН, ЕаОН) =  Еа(Н2О)n + 64 см-1. В подсистеме организованных кислородных центров по модели (О-О)¯-(О-О)¯ перераспределение ЭП в составе центров отличается резонансом ω= 64 см-1 и частоты трансляции в Н-подсистеме:  Ē{ЕвО2¯, Ев(O-O)} ↑ ЕаОН = Еа(Н2О)n+ (161 + 64) см-1. Эквивалентно и перераспределение ЭП в составе (Н+↔°)-(Н+-Н+)-центров: Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} ↑ ЕаН+↔°- 12 см-1 = Еа(Н2О)n. Межкластерные центры (О-Н+-О)¯ отличаются от регулярных {О-(Н+)¯-О}-центров в составе (Н2О)nрасстоянием между О-атомами, следовательно частотные резонансы в Н-подсистеме между (Н2О)n могут отличаться от таковых в составе кластеров. Эквивалентность энергетической характеристики кластера в составе Н-подсистем с различной концентрацией ЭП соответствует перераспределению ЭП между кластером и Н-подсистемой при изменении состава структурообразующих регулярных центров:

а. Ēв(Н2º↔+) ↑ ЕаН+ = Еа(Н2О)n + 32 см-1;   в. Ē{ЕвН2, Еа(Н+-Н+)} ↑ ЕаН+↔º- 12 см-1= Еа(Н2О)n.

Уменьшение энергии связи молекулы в состоянии Н-связи по модели Н2О-(Нº↔+)-центра или молекулы гидроксила (Н3+-О*)¯ ↔ (Н+-Н+)¯-{(Н+)¯-О*} при распределении ЭП в их окружении, эквивалентному кластерам: Ев{(Н3+)¯-О*} ↑ Еа(Н2О) = {Еа(Н2О)n- ~3 см-1}+ 1234 см-1  или Еа(Н+, О°) ↑ Еа(Н2О) = {Еа(Н2О) - ~3 см-1} + 540 см-1 позволяют рассматривать энергию связи совокупности молекул по модели {¯(Н+)-(Н+)¯}-{¯(Н+-О)}-центров как резонансы собственных частот n·(Н+)¯ в составе организованной Н-подсистемы: суммарная энергия Н-связей между регулярными центрами и энергия резонанса (Е°) в организованной Н-подсистеме. Организация кластеров по модели Н20-(Н+)¯-центров следует из смещения ЭП между энергетическим уровнем гидратированного электрона и молекулы на переходе, соответствующим (Н+)¯ в составе молекулы: Егē ↑ ЕаН20 = ЕаН° + (532 + 32) см-1. Перераспределение ЭП в окружении кластера осуществляется на частоте ω(ОН): Егē ↑ Еа(Н20)n = 3419,7 см-1. Смещение ЭП между электронно-колебательным состоянием подсистемы организованных молекулярных {¯(Н+)-(Н+)¯}-центров и распределением ЭП в окружении ОН-групп соответствует энергетической характеристике гидратированного электрона: ĒвН2°↔+ – 161 см-1 ↑ ЕаОН= 1,723 эВ.

При четном числе Н-связей и значении Е°= 0,239 эВ равновесному состоянию между молекулярной и кластерной организацией жидкофазного конденсата удовлетворяет кластер из 32-х ОН-групп Ев(НО- Н+)32¯= 5,135 эВ [28], что не исключает существования кластеров иного состава. Модель молекулярно-кластерного конденсата, включающая три типа Н-связей Н16-Н16∙(ОН)32 [28] согласуется с равновесным распределением орто- и пара-молекул вне зависимости от молекулярной или иной модели центров. При толщине оболочки, определяемой высотой кислородного тетраэдра, полость объемом 15-18% имеют оболочки размером ~13 Å [50]. Переход между энергетическим уровнем, отвечающим энергии связи кластера, эквивалентным ЕвН20, и энергетическим уровнем Н-подсистемы по модели (Н3+)¯ соответствует энергетической характеристике гидратированного электрона и включает частоту ω= 330 см-1 как характеристику сопряженных Н-подсистем: Ев(Н20)n ↑ Ē(ЕвН2, ЕаН+) = 1,723 эВ + (2·161 + 8) см-1.

Взаимодействие между кластерами через Н-подсистему осуществляется с электронно-колебательного уровня кластера, эквивалентного энергии связи межкластерного кислородного центра на частоте организованной Н-подсистемы (ω= 266 см-1) на переходе, отвечающему либрационному состоянию (Н+)¯ в составе молекулы:

Ē{Ев(Н2О)n-266 см-1; ЕаН°↔+} ↑ Ē(ЕвН2, ЕаН°) = ЕаН°- 532 см-1.

при эквивалентном распределении ЭП на межфазной границе кластера с Н-подсистемой что отвечает концентрированию ЭП: Ев(Н2О)n ↑ Ē{ЕвО2, ЕаН°↔+}= 1,723 эВ + (532 + 64) см-1. Условию коллективизации внутри- и межкластерных Н-связей удовлетворяют также оболочечные кластеры (Н2О)24и (Н2О)28[51 и цит. лит. ].

Клатратный кластер Полинга

Минимальные оболочечные кластеры (Н2О)20 → Н10-Н10∙(ОН)20 могут быть стабильны по клатратной модели Л. Полинга. По той же модели оценки энергия связи Ев(Н2О)20= 3,299 эВ эквивалентна {О-(Н+)¯-О}-центру в состоянии внутрицентровой и межцентровой Н-связи: Ē{ЕвО2, (ЕаН0↔+- 32 см-1)}= 3,303 эВ - 32 см-1. По отношению к энергии связи Ев(Н2О)20 энергетическая характеристика подсистемы ОН-групп отвечает электронно-колебательному состоянию на резонансе частот эквивалентных перекисному центру Σ{ω(О2т); ωс(Н2+); 2·8} см-1. Организация кластера вокруг молекулы Н2О-(Н2О)20 может быть выражена электронно-колебательным переходом: Ев(Н2О)20 ↑ ЕаН2О = ЕаН+ + ω(О2¯) + ωсН°, т.е. в объеме кластера  Н2О-(Н2О)20 как совокупности {О-(Н+)¯-О}-центров формируется акцепторный {О-(Н+)¯-О}¯-центр, включающий кислородный атом внутренней молекулы и любой атом из кислородной подсистемы кластера, при этом оба (Н+)¯ центральной молекулы делокализованы. Колебательный переход между низкоэнергетическим состоянием возбужденного атома О* и  энергетическим уровнем (Н2О)20-(Н+)¯ помимо ω(О2¯) включает электронно-спиновый переход в (О+-О-¯О)-центрах [24-26]: Е2аО* ↑Ев(Н2О)20 – (ωсН° + 8 см-1) = ω(О2¯) + ~3 см-1. Колебательный переход в составе Н2О-(Н2О)20-центра отвечает частотному резонансу ω(ОН): Ев(Н2О)20 ↑ Ē(ЕвО2¯, ЕаН+↔°) = ω(ОН) + 540 см-1 + ωсН°, что подтверждает смещение ЭП к центральной молекуле. Взаимодействие внутренней молекулы с молекулами в составе кластера выражает тот же электронно-колебательный переход: Ев(Н2О)20 ↑ ЕаН2О = ЕаН+↔° + ω', где ω'- частотный эквивалент ЕаН2О- (44 + 12) см-1, характеризующий коллективизированные ЭС. Смещение ЭП с энергетического уровня кластера на  (Н+)¯ в состоянии Н-связи (Н+↔°): Ев(Н2О)20 ↑ ЕаН+↔° =1,723 эВ + (540 + 64) см-1, подтверждает модель гидратированного электрона как резонанса внешней электронной подсистемы оболочечного кластера [28].

Колебательный переход Н2О-(Н2О)20-центра на частотном резонансе ОН-группы и либрации (Н+)¯ как компонентов ФЦ позволяет рассматривать энергию связи Ев(Н2О)20 как электронно-колебательное состояние ФЦ: Ē(ЕвОН, ЕаН+) - 217,7 см-1, где ω≈ 217,7 см-1 – частотный эквивалент тепловых колебаний при (kT) 10,5-11,0°С.

При организации (Н2О)20 вокруг молекулы О2 (растворенной в воде или атмосферной) эквивалентный переход: Ев(Н2О)20 ↑ ЕаО2 = ЕаН+ + 1234 см-1  + (64 + 32 + 8) см-1 указывает на наличие Н-связи О2 с коллективизированными ЭС, что следует из перехода между основными ЭС молекулы О2 и кластера: ЕвО2 ↑ Ев(Н2О)20 = 1,723 эВ + 540 см-1 + (64 + 32 + 8) см-1.Модель взаимодействия Н-подсистемы (Н2О)20-кластера с молекулой О2 выражает аналогичный переход: ЕвН20 ↑ Ē(ЕвН2, ЕаН+) = 1,723 эВ + 64 см-1, в котором ω= 64 см-1 относится к двум (Н+)¯ в составе коллективизированной Н-подсистемы по модели Σ{ωсНº; ωН2}. Энергетическое равновесие молекулы О2 в окружении коллективизированных ЭС Н-подсистемы кластера выполняется на электронно-колебательном уровне электронейтральной Н-подсистемы по модели {¯(Н+)-(Н+)¯}-центров: ЕвН2 – {ω(Н2) + 32 см-1} = ЕвО2¯. Смещение ЭП к молекуле О2, модель О2-(Н2О)20 как перекисного центра и наличие Н-связи между центральной молекулой и коллективизированной Н-подсистемой кластера обуславливают внутрицентровый колебательный переход между центральными {(Н+)¯–О}-группами и электронно-колебательным состоянием О2¯, который энергетически должен соответствовать суперпозиции ЭС молекулы (О-О) и ОН-группы: Ē{ЕвОН; Ев(О-О)} = Ев(Н2О)20- (44 + 8)см-1. В рамках модели (Н+)-¯(О2*)¯-(Н+) удовлетворяющий этим условиям переход соответствует частоте ОН-группы: ЕвОН ↑ ЕвО2¯- {ω(О2¯) + 2·8} см-1 = 3419,7 см-1.

Совпадение энергий связи ЕвН2О и Ев(Н2О)32 и энергии сродства к электрону ЕаН2О с частотным эквивалентом колебаний в коллективизированной Н-подсистеме, а также больший размер последнего в сравнении с (Н2О)20 обуславливают естественную организацию клатратного кластера (Н2О)-(Н2О)32, в котором возможен (Н+-ē)-обмен между оболочкой и центральной молекулой. При организации кластера О2-(Н2О)32 энергетическое равновесие возможно на электронно-колебательном уровне Ев(Н2О)32 - 266,15 см-1 (kT= 33 мэВ), обусловленным смещением ЭП от Н-подсистемы кластера к акцепторному центру по модели: ЕвН2+ ↑ Ē(ЕвН2 ЕаН°) = 266,15 см-1, где ω= 266,15 см-1→ Σ(161; 2·32; ~30,15; 11) см-1. Частота электронно-спинового перехода ωсН2+= 30,21 см-1 [см], - погрешность Δω≈ 0,06 см-1. Организация клатратного Н2О-кластера вокруг (Н3+-О¯) предполагает формирование аналогичного Н+2¯-{О-(Н+)¯-О}¯-центра, включающего любой атом кислорода из состава (Н2О)20. Колебательный переход: Ев(Н2О)20 ↑ Ē(ЕвО2¯, ЕаН+↔°) = ω(ОН) + (540 + 12 + 8) см-1.

Переходы на энергетическом уровне коллективизированных ЭС в клатратных кластерах с различным составом ядер О2-(Н2О)20, Н2О-(Н2О)20 и (Н3+-О¯)-(Н2О)20 отличаются только собственными частотами (Н+)¯. Следовательно, вне зависимости от типа центральной молекулы кластеры можно рассматривать как центры перекисного состава взаимодействующие в конденсате через подсистему коллективизированных Н-связей, что выражает переход на частоте резонанса трансляционных колебаний и электронно-спинового перехода в кислородной подсистеме: ЕвН2О2 ↑ Ев(Н2О)20 = (161 + ~3) см-1 при Δω≈ 1 см-1. Модель кластера О2-(Н2О)20  как надмолекулярного центра перекисного состава позволяет оценить их плотность. В этом контексте метастабильное состояние кластеров в номинально чистой воде возможно как результат термических (или иных) локальных изменений стехиометрии состава в Н-подсистеме.   

Колебательный переход динамически равновесного центра в составе кластера по модели (Н3+О¯) ↔ Н+2¯-{О-(Н+)¯-О}¯: Ē(ЕвО2¯, ЕаН+↔°) ↑ Ев(Н3+-О¯) = 3690 см-1. Происходящее при этом перераспределение ЭП моделируется эквивалентным переходом в Н-подсистеме: Ē{Ев(Н2°↔+, Еа(Н+ -Н+)} ↑ Ē{ЕвН2+, Еа(Н+ -Н+)} = 3690 см-1. Соответствие плотности клатратных {(Н3+-О¯)-(Н2О)20}-кластеров (или микрочастиц их конденсата) твердофазному состоянию следует из перехода для частиц атмосферного льда: Ев(Н3+-О¯) ↑ Eг(ē) = ~4976 см-1 + 64 см-1. Эквивалентный переход для кластеров с центральной молекулой Н2О-(Н2О)20 или частиц состава Н2О подтверждает модель Н2О как динамического кислородно-водородного центра: ЕаО2* ↑ Ē(ЕвО2¯, ЕаН+↔°) = ~4976 см-1 + 64 см-1 + ~3 см-1 (Δω≈ 2 см-1).Аналогичный переход для кластеров с кислородным центром О2-(Н2О)20: ЕвО2 ↑ ЕвН2 = ~4976 см-1 + (32 + 8) см-1.

Положительный поверхностный потенциал клатратных кластеров предполагает адсорбцию электронно-донорных молекул или атомов, например водорода или Н3. Взаимодействие клатратных (Н2О)20-кластеров с Н-подсистемой по модели {¯(Н+)-(Н+)¯}↔2·(Н+)¯ отвечает либрационному состоянию Н°: Ев(Н2О)20 ↑ Ē(ЕвН2, ЕаН°) - (32 + 8) см-1 = Н°- 540 см-1, что выражается и через (Н+)¯ в состоянии Н-связи: Ев(Н2О)20 ↑  Еа+↔°= Ег(ē) + 540 см-1+ 8 см-1.

Энергетическое равновесие парных О-центров в организованной Н-подсистеме (равно как и гидратированных молекул О2↔О2ˉ) выражает равенство: Ē{ЕвО2ˉ, Еа(Н+-Н+)¯}= Ев(Н2, ЕаН°) и собственно n(Н2О), как эквивалент оптической плотности раствора жидкого кислорода в жидком водороде с тем же соотношением равновесной концентрации орто- и парамолекул.

ВЫВОДЫ

  1. Водородная связь – собственная колебательная частота протона в составе континуума и связанное с этим состоянием (Н+)¯ кулоновское перераспределение электронной плотности, не зависящее от её принадлежности.
  2. Включение протона в состав электронной подсистемы возбужденного атома кислорода определяет частотную характеристику ОН-группы как резонанс собственной частоты протона на электронных переходах возбужденного атома.
  3. Молекула воды – суперпозиция атомов, организованных в энергетически равновесные атомарно-молекулярные группы. Энергия связи молекулы соответствует электронно-колебательному состоянию возбужденного кислорода на частоте колебаний парного водородного центра, частотно и энергетически эквивалентного молекуле Н2.
  4. Взаимодействие молекул соответствует электронно-колебательному состоянию ОН-группы на резонансе собственного колебания (Н+)¯ и частоты вибрации (Н+)¯.
  5. В состоянии Н-связи молекула водынаходится в энергетическом равновесии с подсистемой Н-связей по модели (Н3+)¯↔3·(Н+)¯. Система взаимодействующих молекул образует регулярные центры по модели гидроксония.
  6. Межмолекулярные взаимодействия в воде не зависят от состава центров, находящихся в динамическом равновесии с молекулами вне зависимости от их представления. Динамическое равновесие регулярных центров с переменным кислородно-водородным составом и зарядовым состоянием следует рассматривать как частотно-энергетическое перераспределение ЭП в системе организованных «тяжелых» и «легких» компонент.
  7. Энергетическое соответствие молекулярных ассоциатов подсистеме регулярных центров льда выполняются для четного числа ФЦ  при трех типах Н-связей в воде: в ОН-группах, в составе молекул или ФЦ  и между ними. Межмолекулярное взаимодействие по модели центров гидроксония или регулярных центров льда осуществляется при двух типах Н-связей: между атомами кислорода и через Н-подсистему по модели молекулярных Н3-центров, что возможно для четырех и более регулярных центров льда.
  8. Энергетическая характеристика Н-подсистемы в окружении кластера в состоянии Н-связи и энергия сродства кластера к электрону как энергетическая характеристика ЭП в окружении молекулы в состоянии двойной Н-связине зависят от геометрии кластеров.
  9. Диапазон энергий связи в воде отражает зависимость взаимодействия между регулярными центрами (или кластерами)  от состояния в их организации.
  10. Физический смысл соотношения 6,7666 – эквивалентное перераспределение энергии  между частотными и энергетическими характеристиками регулярных центров воды.
  11. Увеличение электропроводности и теплоемкости воды при переходе лед-вода - следствие изменения в структурой организации гексагональных фрагментов льда при котором возрастает подвижность водорода.
  12. Эквивалентное внутримолекулярное и объемное распределение носителей зарядов в воде соответствует делокализации (Н+)¯ между молекулами.
  13. Атомы кислорода в окружении организованной подсистемы взаимосвязанных элементарных носителей заряда (Н+- ē) энергетически эквивалентны организованным в кластеры регулярным  молекулярным центрам льда {O- (Н+)¯-O} в окружении попарно организованных возбужденных водородных молекул. Регулярные кислородно-водородные и водородные центры находятся в динамически равновесном состоянии с возбужденными молекулами  воды по модели формульных центров в состоянии Н-связи. Динамическое равновесие между формульными, кислородно-водородными и водородными центрами выражается одинаковым перераспределением электронной плотности  (k=1,24149286) при определенном резонансе собственных частот водородных и кислородных молекул в основном и возбужденных состояниях.
  14. Соответствие внутримолекулярного и объемного распределения носителей заряда без учета межмолекулярного пространства как области с низкой концентрацией ЭП возможно при делокализации (Н+)¯ между молекулами.
  15. Соответствие энергетических характеристик регулярных кислородно-водородных и водородных центров энергетическим характеристикам воды позволяет рассматривать воду как двухфазный водородно-кислородный конденсат из энергетически равновесных носителей зарядов. Равновесная концентрация орто- и пара- молекул воды – отражает определенную организацию ФЦ и связующей Н-подсистемы.
  16. Гидратированный электрон – организованное состояние взаимосвязанных элементарных носителей заряда (Н+-ē) в окружении кластера.
    1. Модели переходов подтверждают эквивалентность молекулярной модели воды модели ОН-групп в составе Н-подсистемы. Включение (Н+)¯ в состав электронной подсистемы кислорода и представление ОН-групп возбужденным состоянием кислорода означает, что перераспределения ЭП относятся к Н-подсистеме между молекулами и кислородным группам. Подвижность Н-подсистемы и изменение зарядового состояния – достаточные условия для фазовых переходов в Н-подсистеме как результат термического или иного изменения частотных резонансов

Таблица 1. Колебательные переходы и ОН -групп

 

Условия эквивалентности молекулярной модели воды модели кластерно организованной плазмы

 

 Литература

  1. Мартынов  Г.А. // ЖСХ. 2002,  т. 43, №3, стр.547-556.
  2. Щербаков В.А.,  Порай-Кошиц Е.А.,  О взаимосвязи между жидкокристаллическим и стеклообразным состояниями//Физ. и хим. cтекла, 1996, т.22, № 4, с.384-406.
  3. Вода: структура, состояние, сольватация; достижения последних лет, под ред. Кутепова А.М., «Наука», 2003
  4. Жуковский А.П., Структура воды и её состояние в модельных системах и биологических объектах, Дис. Докт ф.-м. н., С-Пб, 1995, 101 с.
  5. Белая М.Л., Левадный В.Г., Молекулярная структура воды, Знание,1987, 64 с.
  6. Локотош Т.В, Маломуж Н.П., Захарченко В.Л. Связь структуры воды с аномалиями её плотности и диэлектрической проницаемости //ЖСХ, 2003, т.44,№ 6, с. 1085 – 1094.
  7. Привалов П.Л., Вода и её роль в биологических системах. // Биофизика, 1968, т.13, в. 1, с. 163 -177.
  8. Кесслер Ю.М., Петренко В.Е., Вода: некоторые решенные и не решенные проблемы, Наука, 2003.
  9. Маленков Г.Г., Структура и динамика жидкой воды //ЖСХ, 2006, т.47 (приложение), s5-s36
  10. Саркисов Г.Н., "Структурные модели воды", УФН, 176 (8), 833-845 (2006).
  11. Соловей А.Б., Компьютерное моделирование структуры связанной воды, Автор., кан. ф-м.н.,2006, 22 с.
  12. Моисеенко В.Г., Еремина В.В., Уляхина Д.А., Метод генерации визуальных моделей многомолекулярных образований воды //Моделирование систем, 2011, №1, (27), с.31-37.
  13. www.springerlink.com/content/?Author=George+Malenkov, www.springerlink.com/content/?Author=Yuri+Naberukhin and www.springerlink.com/content/?Author=Vladimir+Voloshin, "Collective effects in diffusional motion of water molecules: computer simulation"// Structural Chemistry, 2011,v 22, Issue 2 , Р.459-463.
  14.  Г.Г.Маленков, Ю.И.Наберухин, В.П.Волошин "Согласованное движение молекул в водных средах. Извлечение корреляции из шума"// Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества имени Д.И.Менделеева). 2009. том LIII. № 6. С.25-32.
  15. Корнфельд М., Упругость и прочность жидкостей, 1951,технико-теоретич. лит.,107 с.
  16. Синюков В.В., Структура одноатомных жидкостей, воды и водных растворов электролитов, Наука, 1976, 256 с.
  17. Бинги В.Н., Магнитобиология (эксперименты и модели), 2002, «Милта», 592 с.
  18.  
  19. Lundegaard L.F., et al.// Nature, 443, 201, (2006); Fujihisa H., et al. // Phys. Rev. Lett., 97, 085503 (2006).
  20. Зацепина  Г.Н.,  Физические  свойства  и  структура  воды,    МГУ,  1998. 184  с.
  21. Яшкичев В.И., Вода, движение молекул, структура, межфазные процессы и отклик на внешнее воздействие, АГАР, 1996. 86 с
  22. Балданов М.М., Танганов А.Б., Мохосоев М.В. Электропроводность водных растворов слабых кислот//Докл. АН. СССР, 1988. Т. 229. В. 4. С. 89
  23. Поляк Э.А. Некоторые новые закономерности ступенчатой диссоциации водных растворов., УрО РАН. 2002. 86 с.
  24. Белов А.А., Конюхов В.К., Степанов А.В.. Флуктуации диэлектрической проницаемости воды при тепловом и механическом воздействиях на воду. Краткие сообщения по физике ФИАН, (7-8):74-80, 1997.
  25. Семихина Л.П. Изменение показателей преломления воды после магнитной обработки // Коллоидный журнал, 1981, т. 43, №2, с. 401 – 404.
  26. Резников В.А., Труды IX Межд. конгр. по биоэлектрографии; Мат. семин. "Экология и космос", 2005, СПбГУ, с.114-121; СПб, 2005, с.188-198; Созн. и физ. реальность,  (6), с.35-41, (2005) .
  27. Резников В.А., Избр. тр. IV  межд. конгр. "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине", С-Пб, 2006, 95-99.
  28. Резников В.А., Взаимосвязь энергетических характеристик воды и её компонент//Фаз. переходы, упор. сост. и новые мат., 2010.06.,с. 1-11.
  29.  Резников В.А., Дополнения к фазовым переходам в воде//Фаз. переходы, упор. сост. и новые мат., 2010.0.9,с. 1-10.
  30. Филонов А.Н., Абкарян А.К., Блохин И.В. и др., Водно-алмазный монокристалл //Исследовано в России,2011, 012,с.133-140.
  31. Щукарев С.А. Неорганическая химия, т.2, Высш.шк.,1974, 382 с.
  32. Ефимов Ю.А., Симметричны ли молекулы Н2О в жидкой воде // Исс. в России, 2001, с.1388-1397.
  33. Бункин Н.Ф., Суязов Н.В., Ципенюк Д.Ю. // Квант. электр., 2005, т.35, в.2, c.180-184.
  34. Велихов Е.П., Русанов В.Д., Кирилов И.А., Мечик К.А., Об основных электронных состояниях в незаряженных водных кластерах//ДАН, 1999, т.364, №1, с.42-44.
  35. Эванс Р., Введение в кристаллохимию, Госхимиздат, 1948, 367 с.
  36. Смирнов Б.М., Яценко А.Ц., Свойства димеров // УФН, т. 166, №3,С. 242, (1996).
  37. Воронин Б.А. Теоретическое исследование спектров поглощения изотопных модификаций воды в ближней ИК-области, Автореф к.ф-м.н., Томский ГУ , 2002, 12 с.
  38. Першин С.М., Бункин А.Ф., Лукьянченко В.А. Обнаружение спектральной компоненты льдоподобных комплексов в ОН полосе воды при температуре до 99 °С //Нелинейный мир, 2009, т.7, №2, 79-90.
  39. А. Бах "О роли перекисей в процессах медленного окисления" //"Ж. Русск. физико-хим. Общ.", 1897, с. 373.
  40. Большов М.А., Макаров А.А., Мироненко В.Р., О наблюдении вращательного спектра воды в конденсированных средах//УФН, 2009,т.179, №12, с.1368-1370.
  41. Крупнов А.Ф., Третьяков М.Ю., Замечания к статье Бункина А.Ф., Нурматова А.А., С.М. Першина, «Когерентная четырехфотонная спектроскопия низкочастотных либраций молекул в жидкости//УФН, 2009,т.179, №12,с.1363-1366.
  42. Водопьянов К.Л., Кулевский Л.А., Лукашев А.В., Пашинин П.П. //Изменение рефрактивных свойств воды под действием излучения эрбиевого лазера//Кв. электр.,2000, т.30, №11, с.975-978.
  43. Калачева Л.П., Корякина В.В., Федорова А.Ф., Получение водорода механоактивацией конденсированных фаз воды// Нефтегазовое дело, 2009 , с.1-6  
  44. Murata K. et al. //J. Phys. Chem. B, 106, 11132, (2002); Tanaike O., Inagaki M. //Carbon, 37, 1759, (1999); Wang Q, Johnson J. K. //J. Chem. Phys. 110, 577, (1999).
  45. Сердюков В.И., Синица Л.Н., Поплавский Ю.А., Регистрация спектров поглощения кластеров воды в атмосферных условиях //Письма ЖЭТФ, т.89 (1),с.12-15,(2009).
  46. Справочник по физико-техническим основам криогеники под. ред. М.П. Малкова, Энергоатомиздат, 431 с., (1985).
  47. Матяш И.В., Вода в конденсированных средах.» Наукова думка», 1971, 99 с.
  48. Kawamoto T., Ochiai S., Kagi H., // J. Chem. Phys. 2004, 120(13), 5867.
  49. Поцелуева М.М., Пустовидко А.В., Евтодиенко Ю.В., и др., Образование реактивных форм кислорода в водных растворах под действием электромагнитного излучения КВЧ-диапазона // ДАН, 1998, т. 359, № 3, с 415-418.
  50. Вдовенко В.М., Гуриков Ю.В., Легин Ю.В., Исследования по применению двухструктурной модели к изучению состояния воды в водных растворах, В сб. Структура и роль воды в живом организме, ЛГУ,1966, с.3-35.
  51. Петров Ю.И., Кластеры и малые частицы, 1986, Наука, 367 с.

Разместил статью: voll.reznikov
Дата публикации:  27-09-2013, 12:05

html-cсылка на публикацию
⇩ Разместил статью ⇩

avatar

Резников Владимир Алексеевич

 Его публикации 


Нужна регистрация

Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию
Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!

Внутрисистемные гиперпространственные космические полеты. "Теплый" старт и маневр "Треугольник".
На сайте техносообщества журнала "Техника молодежи" мной уже были опубликованы выдержки из форума «Телепортация эсминца Элдридж» на сайте Зворыкинского проекта с неловкими попытками обосновать странный эффект исчезновения эсминца "Элдридж" и эскадрильи истребителей ВМС США. На этот раз данная попытка преобрела форму статьи....

Принцип действия трансформатора
Статья была написана по результатам многочисленных опытов и экспериментов автора с электромагнитными аппаратами – трансформаторами и дросселями. Первопричиной стало явное несоответствие теоретических посылок здравому смыслу. Усомнившись в справедливости теории, автор принял свою версию процессов, происходящих в работающем трансформаторе. Принятая версия оказалась весьма удачной…...








 

Оставьте свой комментарий на сайте

Имя:*
E-Mail:
Комментарий (комментарии с ссылками не публикуются):

Ваш логин:

Вопрос: Солнце - это планета или звезда? (планета или звезда)
Ответ:*
⇩ Информационный блок ⇩

Что ищешь?
⇩ Реклама ⇩
Loading...
⇩ Категории-Меню ⇩
  • Новейшие исследования и открытия в физике
  • Альтернативная физика
  • Полезная информация для студентов
⇩ Интересное ⇩
Системы и способы предварительного нагревания сжатого возхдуха

Системы и способы предварительного нагревания сжатого возхдуха Изобретение относится к энергетике. Система для улавливания тепловой энергии в системе производства электроэнергии содержит первый компрессор,…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
О кавитационных эффектах в теплогенераторах

О кавитационных эффектах в теплогенераторах В последние годы появилось много сообщений о высокоэффективных кавитационных теплогенераторах. Авторами проектов декларируется, что на каждый…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
Энергосберегающая транспортная электротехнология

Энергосберегающая транспортная электротехнология Приведено описание оригинальных экспериментальных и аналитического исследований нового физического эффекта и эффективной электротехнологии…
читать статью
Изобретения Дудышева, Новейшие исследования и открытия в физике
Ошибка Ньютона

Ошибка Ньютона Понятие массы в современной физике является одним из ключевых фундаментальных понятий. В этой главе мы увидим, что фундамент этот построен на…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
Обзор экспериментальных исследований дистанционного влияния вращающихся объектов на результаты полупроводниковой спектрометрии гамма излучения

Обзор экспериментальных исследований дистанционного влияния вращающихся объектов на результаты полупроводниковой спектрометрии гамма излучения Экспериментальные результаты, полученные при воздействии на систему "радиоактивный источник-детектор", и их анализ. Исследования по воздействию…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
A method for the production of thermosetting polymeric composites

A method for the production of thermosetting polymeric composites Producing polymeric composites (PCMs) is extremely expensive and the technology is temperature and time dependent. This work presents an approach for…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
Необычные эффекты в электропроводной жидкости, объясняющие секрет вращения Земли и причины возникновения циклонов, тайфунов, торнадо

Необычные эффекты в электропроводной жидкости, объясняющие секрет вращения Земли и причины возникновения циклонов, тайфунов, торнадо Со времен Галилея известно, что Земля вращается. Однако причина вращения до сих пор не установлена. Нет ответа на вопрос: почему она вращается с…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
Динамическая сверхпроводимость-сенсационное открытие с 10 летним стажем

Динамическая сверхпроводимость-сенсационное открытие с 10 летним стажем В 1858 г. немецкий математик А. Мебиус описал геометрическую поверхность, имеющую лишь одну сторону, Фиг.1. Но не все считали ленту Мебиуса…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
Антигравитация. Взаимодействие вращающихся масс

Антигравитация. Взаимодействие вращающихся масс В настоящей работе сделана попытка объединить все известные законы в две генеральные совокупности полей гравитационного и электрического зарядов. Эти…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
Энергетический феномен вакуума–2

Энергетический феномен вакуума–2 В настоящей работе развиваются идеи, изложенные в статье "Энергетический феномен вакуума-1". Исследуется природа физического вакуума и…
читать статью
Новейшие исследования и открытия в физике
⇩ Вход в систему ⇩

Логин:


Пароль: (Забыли?)


 Чужой компьютер
Регистрация
и подписка на новости
⇩ Ваши закладки ⇩
Функция добавления материалов сайта в свои закладки работает только у зарегистрированных пользователей.
⇩ Новые темы форума ⇩
XML error in File: http://www.ntpo.com/forum/rss.xml
⇩ Каталог организаций ⇩
- Добавь свою организацию -
XML error in File: http://www.ntpo.com/org/rss.php
⇩ Комментарии на сайте ⇩

  • Zinfira_Davletova 07.05.2019
    Природа гравитации (5)
    Zinfira_Davletova-фото
    Очень интересная тема и версия, возможно самая близкая к истине.

  • Viktor_Gorban 07.05.2019
    Способ получения электрической ... (1)
    Viktor_Gorban-фото
     У  Скибитцкого И. Г. есть более свежее  изобретение  патент  России RU 2601286  от  2016 года
     также ,  как  и это  оно  тоже  оказалось  не востребованным.

  • nookosmizm 29.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное  энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая  состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
    В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.


    Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.

  • yuriy_toykichev 28.04.2019
    Энергетическая проблема решена (7)
    yuriy_toykichev-фото
    То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
    Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.

  • Andrey_Lapochkin 22.04.2019
    Генератор на эффекте Серла. Ко ... (3)
    Andrey_Lapochkin-фото
    Цитата: Adnok
    Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.

    Если что будет получаться поделитесь +79507361473

  • nookosmizm 14.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально? 
    Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.


    В начале было то, что есть сейчас. 

  • alinzet 04.04.2019
    Новая теория мироздания - прир ... (5)
    alinzet-фото
    Но ведь это и есть эфир а не темная материя хотя эфир можете называть как вам угодно и суть от этого не изменится 

  • valentin_elnikov 26.03.2019
    Предложение о внедрении в прои ... (7)
    valentin_elnikov-фото
    а м?ожет лампочку прямо подключать к силовым линиям,хотя они и тонкие

  • serzh 12.03.2019
    Вода - энергоноситель, способн ... (10)
    serzh-фото
    От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.

  • nookosmizm 06.03.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
    - безграничное пространство космоса
    - безграничное время протекания множества процессов различной длительности
    - электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
    Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя

⇩ Топ 10 авторов ⇩
pi31453_53
Публикаций: 9
Комментариев: 0
agrohimwqn
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimxjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriotzqe
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolvyd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimcbl
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolree
Публикаций: 0
Комментариев: 0
gustavoytd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Mihaelsjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimxpa
Публикаций: 0
Комментариев: 0
⇩ Лучшее в Архиве ⇩

Нужна регистрация
⇩ Реклама ⇩

Внимание! При полном или частичном копировании не забудьте указать ссылку на www.ntpo.com
NTPO.COM © 2003-2021 Независимый научно-технический портал (Portal of Science and Technology)
Содержание старой версии портала
  • Уникальная коллекция описаний патентов, актуальных патентов и технологий
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электроэнергии
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии
    • Двигатели, работа которых основана на новых физических или технических принципах работы
    • Автомобильный транспорт и другие наземные транспортные средства
    • Устройства и способы получения бензина, Дизельного и других жидких или твердых топлив
    • Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза
    • Насосы и компрессорное оборудование
    • Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки
    • Устройства и способы переработки и утилизации
    • Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов
    • Инновации в медицине
    • Устройства, составы и способы повышения урожайности и защиты растительных культур
    • Новые строительные материалы и изделия
    • Электроника и электротехника
    • Технология сварки и сварочное оборудование
    • Художественно-декоративное и ювелирное производство
    • Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла
    • Подшипники качения и скольжения
    • Лазеры. Лазерное оборудование
    • Изобретения и технологии не вошедшие в выше изложенный перечень
  • Современные технологии
  • Поиск инвестора для изобретений
  • Бюро научных переводов
  • Большой электронный справочник для электронщика
    • Справочная база данных основных параметров отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Аналоги отечественных и зарубежных радиокомпонентов
    • Цветовая и кодовая маркировка отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Большая коллекция схем для электронщика
    • Программы для облегчения технических расчётов по электронике
    • Статьи и публикации связанные с электроникой и ремонтом электронной техники
    • Типичные (характерные) неисправности бытовой техники и электроники
  • Физика
    • Список авторов опубликованных материалов
    • Открытия в физике
    • Физические эксперименты
    • Исследования в физике
    • Основы альтернативной физики
    • Полезная информация для студентов
  • 1000 секретов производственных и любительских технологий
    • Уникальные технические разработки для рыбной ловли
  • Занимательные изобретения и модели
    • Новые типы двигателей
    • Альтернативная энергетика
    • Занимательные изобретения и модели
    • Всё о постоянных магнитах. Новые магнитные сплавы и композиции
  • Тайны космоса
  • Тайны Земли
  • Тайны океана
Рейтинг@Mail.ru