冰为什么能浮在水面上

冰为什么能浮在水面上

　　冰为什么能浮在水面上，科普知识，答案就是氢键的作用，虽然氢键到底是什么?没人说的清。

　　诺贝尔奖得主莱纳斯·鲍林认为他知道答案。事实上，一直致力于规范此类事物的国际理论与应用化学联合会(国际化联)仍然以鲍林在1939年的经典著作《化学键的性质》作为氢键官方定义的依据。

　　氢键就是已经与原子稳定结合形成分子的氢，受到分子中或分子附近的诸如氧、氮、氟等电负性大的原子的吸引而在两者间形成的相互作用。这些电负性大的原子会吸引氢原子中的电子而具有负电性。

　　最经典的例子就是水分子。在一个水分子中，两个氢原子通过共用电子对与中央的氧原子形成共价键。但是一旦有第二个水分子靠近，围绕原来的水分子中的一个氢原子旋转的电子将会向第二个水分子中电负性的氧原子靠拢。

　　因此，冰比液态水的密度要小得到了解释。同样质量的水，当处于低温且静止的状态时，水分子间形成较弱的氢键使它们始终保持一定距离。然而在流动时，氢键不断的被打断和重建，使得水分子相互拥挤变得更加紧密，体积也就较小。

　　这些解释都很不错。但是这种传统的叙述也暗示氢键的强度存在一个严格的范围。然而在过去的40年中，大量关于弱氢键存在的证据不断的被披露出来。这包括氢和诸如碳那样并不具电负性的原子之间形成的氢键。

　　6年前，国际化联成立了一个委员会试图消除人们的这些疑问。他们于去年发布了一份长达七页的关于重新定义氢键的起草案，结论是氢键是一种比我们的想象还要复杂的相互作用。“它不是一种可以严格定义的相互作用。”来自班加罗尔的印度理学院的高塔姆·迪萨拉杰说。他是国际化联委员会的一名成员。

　　这不仅仅是语义学的问题，迪萨拉杰表示。一个新的定义会纠正化学家们对于氢键的普遍误解，并鼓励他们考虑在各种新情况下氢键的作用。例如，让有机分子以看似不可能的方式相互结合和反应。探索这种途径可以帮助我们摆脱现在所依赖的含贵金属且有毒的昂贵催化剂，而使用更为便宜环保的有机替代物。