氢原子氧原子整颗水分子 - YLib 远流博识网.PDF

水．另一個未知的世界 他又要墜落了，從高高的天空。他一點兒也不擔心，從有記憶以來，這件事已經重複千百億兆次了．．． 他存在於一個名為『地球』的星球上。他一點兒也不孤獨，事實上，地球到處 充斥著他的夥伴，常有『人』（一種生活在地球上的生物）讚許他們道：就是因 為他們的豐富，才成就了地球穏定的氣候；蘊孕了地球上活躍的生命！人類對他 們充滿感激，但他們仍只是──安安靜靜地，生活。 長相 你或許會好奇，他們究竟是誰？長什麼樣子？地球上的人類統稱他們為 『水』。 不過，人類的眼睛根本看不見一個單獨的他！一顆『氧原子』結合兩個『氫原子』， 三顆圓滾滾的原子構成了基本長相，人類稱這為『水分子』！（如附圖一） 氫原子 整顆 水分子 氧原子 附圖一 每一個水分子均由一顆氧原子及二顆氫原子所構成。 他們體內彷彿有用不完的能量，總是任意方向的奔跑，撞到障礙物再反彈開繼 續跑，對他們而言，生活就是『碰撞』！他常懷疑：有緣撞到同一個水分子嗎？ 不過，他分辨不出來！因為所有的夥伴全長同個樣！ 氫氧原子的結合如此之強，即使他們從高空中落下，也不會有絲毫的損傷！他 驕傲地想：世界上大概沒什麼力量能肢解 他們吧！在他們的世界裡流傳著一個恐 怖的傳說：傳說中有的水分子會自動『解離』，一個氫原子帶著『正電』離開， 留下氧原子和另一個氫原子帶著『負電』（如附圖二），他根本不敢去想像這個畫 面！不過，遇上的機率非常低，約只有 0.000000018% ！ 1 + - 附圖二 傳說中，有水分子的氫原子帶著正電離開，留下氧原子和另一個氫原子帶著負電，不過， 機率非常低！ 外貌 他不知道自己族群在人類心目中原來有這麼多的外貌！水、冰、水蒸氣、冰雹、 雪、霜、雲、雨、露．．．都是由他們所構成，而這一切樣貌的改變全仰賴水分 子間距離變化。在經歷愈多後，他了解到人類所說的多樣其實只有固態的『冰』、 液態的『水』和氣態的『水蒸氣』三種！ 平常環境下，他們大多以『水』的狀態存在，『雲』、『雨』、『露』也是『水』！ 這時的他們是自由的，所以水可以流動；但又不夠自由，所以水有固定的體積。 4℃時的分佈最緊密， 1c.c. （請想像一下大小！）的水質量 1 公克，約含有 33,333,333,333,333,333,333,333 個水分子（請數一下數量！），當中還包括了水分 子的活動的空間（如附圖三）（很難想像一下水分子的大小吧！），『水』的密度 雖會隨著環境溫度等有些差異，但相去不遠！ 附圖三 即使是一小滴水，裡面都含有難以計數的、運動中的水分子！ 他曾與同伴被送進叫做冰箱 的東西，裡面冷得他們直打哆嗦，熱量一直流失， 他們漸漸地在特定 的位置上固定下來，沒力氣再移動。每個水分子周圍均有四個 2 水 分 子 ， 形 成 正 四 面 體 的 網 狀 結 構 （ 如 附 圖 四 ） ， 現 在 1c.c. 中 只 剩 約 30,666,666,666,666,666,666,666 個水分子，他與同伴間的距離變大了。只要溫度 低於０℃，他們就會變成『冰』！水結冰後，體積大一些，密度小一點，所以冰 能浮在水上。他曾經到過北極海域，看過一大塊一大塊的冰山飄浮在水面，好不 雄偉！可惜近年來，地球溫度上升，冰山大量『熔化』為水，他們留在冰山裡的 機會愈來愈少了！ 附圖四 凝固時，水分子們形成正四面體的空間網狀結構！ 他也曾與同伴被放入鍋中煮！真是愈熱愈有勁，他拼了命地橫衝直撞，完全沒 了思想，跌跌撞撞地與同伴碰撞好幾次後，衝離了水面，飄散在空氣中，所有的 同伴都離他好遠，現在他們的體積是水的 1700 倍！他聽見有人喊著：『水滾了！ 水滾了！』。溫度超過 100℃時，他們變成『水蒸氣』，水蒸氣是看不見的！外面 的空氣不像鍋內那麼熱，他們恢復理智，速度慢了下來，大夥兒開始靠攏，『凝 結』成很小很小的『水滴』，順著氣流飄，於是人們看見了上升中