水の構造化学(<特集>水と溶液)

抄録

水の分子は, 複雑な有機化合物の分子に比べれば, 簡単な構造をもっており, 分子内の原子の配置は, 最近の分子構造研究法, とくにマイクロ波分光学の進歩によって, 厳密に決定できるようになった。一方水や氷は, こうした比較的簡単な分子の集団にもかかわらず, いろいろな熱的性質や電気的性質などにおいて, 著しい異常性を示すことはよく知られている。水の沸点や融点が類似の化合物に比べて異常に高いとか, 4℃で密度がもっとも大きくなるというのは, こうした異常性の例であるが, その原因は分子間の特殊な結合力-水素結合と呼ばれる-にあることが明らかになっている。そこで, ここでは水素結合の問題を中心にして, 水の二, 三の性質を分子論的な立場から説明してゆきたいと思う。