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Les secrets de la molécule d’eau

Lors de mon travail sur les molécules, celle de l’eau m’a donné le plus de fil à retordre. Car lorsqu’on étudie la structure moléculaire de l’eau, on rencontre certains problèmes dans l’explication de ses différents « états » physiques.

 

Notons que les gouttes de pluie n’ont pas la forme de larmes. À l’aide de caméras ultra-rapides, des scientifiques ont découvert que les gouttes de pluie ressemblent, géométriquement, plutôt à un petit pain à hamburger.

 

La « grosseur du « pain à hamburger » dépend de la vitesse à laquelle les « molécules d’eau » indépendantes forment des liaisons covalentes ce qui augmente leur « poids ». C’est la pression atmosphérique qui décide du poids limite avant que la goutte ne tombe. Autrement dit, c’est la pression atmosphérique qui détermine la « grosseur » du « pain à hamburger ».

 

 

La forme de « larme » est produite lors d’un égouttement à partir d’un objet, à cause du phénomène de capillarité appartenant à l’eau liquide. Et comme tous les atomes accélèrent uniformément, la forme de larme reste jusqu’au choc final.

 

L’eau se compose d’un atome d’Oxygène relié à deux atomes d’Hydrogène au niveau de leurs couches de valence respectives.

Mais la couche de valence d’un atome d’Hydrogène ne peut « contenir » que 2 électrons, en fait, il ne peut accepter que la densité énergétique équivalente à deux unités électroniques (puisque les électrons ne sont pas des « objets » mais des « volumes flous d’énergie »). De sorte qu’un atome d’Hydrogène ne peut donc pas lier deux atomes d’Oxygène l’un à l’autre, parce que l’atome d’Hydrogène devrait, alors, accepter une densité de TROIS unités électroniques.

Notez que de dire que les deux électrons de l’atome d’Hydrogène (après la 1ère liaison) deviennent « communs » aux deux atomes d’oxygène est l’équivalent d’éliminer l’existence de l’atome d’Hydrogène; ce qui n’est, évidemment, pas le cas.

Ceci signifie que les liaisons covalentes des molécules d’eau se font, strictement, au niveau des « couches de valence » de leurs atomes d’Oxygène.

De plus, toute présence d’atome d’Hydrogène, bloque l’endroit qu’il occupe à toute autre liaison, sauf la sienne propre. Ce qui change complètement l’interprétation actuelle des liaisons covalentes.

Donc, reprise du départ :

-L’atome d’oxygène possède 6 électrons qui ne peuvent s’installer ailleurs que sur 6 endroits autour du noyau (lignes noires sur le dessin plus bas). Cette « structure topologique » fut établie lors de la duplication de l’unité de base de l’espace en expansion et devint la « cause » de la structure énergétique de l’électromagnétisme (le flux magnétique à 90 degrés du flux électronique).

-Ensuite, un atome d’Hydrogène ne peut pas lier deux atomes d’Oxygène, puisqu’il ne peut pas posséder plus de deux électrons, et que pour être responsable de cette « liaison » il lui faudrait en accepter trois.

Conclusion : Les liaisons sont donc entre les atomes d’Oxygène exclusivement, sans l’implication d’Hydrogène.

Dans le dessin suivant, on remarque que lorsque 6 molécules d’eau sont « liées », toutes les couches de valence « L » des atomes d’Oxygène sont saturées et qu’il ne reste plus que 2 endroits accessibles aux autres atomes, ayant une couche de valence non saturée, pour effectuer une liaison. Tous les autres accès sont bloqués par des atomes d’Hydrogène.

Si la structure présentée ici est celle de l’eau liquide, quelle peut être la structure de la glace et de la vapeur d’eau? Et comment se fait-il que la glace soit moins « dense » que l’eau liquide?

Partout, ailleurs, un solide est plus dense qu’un liquide.

Pour y répondre, il est indiscutable d’admettre que ces différentes structures de l’eau sont conséquentes à la température ambiante. Et lorsqu’on dit : « température ambiante » cela signifie : « la pression ambiante » puisque c’est la « pression » qui détermine la température. Plus la « pression » est importante, plus la température est élevée, parce que les atomes, ayant moins d’espace, « bougent » plus vite et augmentent leurs « frictions ».

Une différence de température entre un objet et la « Pression ambiante », révèle simplement une différence de « densité énergétique ambiante » d’avec celle de l’objet.

Nous savons que, plus la température est élevée, plus les atomes se déplacent rapidement. En fait c’est cette vitesse de déplacement qui détermine la température, dû aux frictions d’atomes occasionnées.

Donc, normalement, au sujet de l’eau:

Frictions fréquentes = vapeur d’eau (nous verrons que ce n’est pas exact).

Frictions moyennes = eau liquide.

Frictions plus rares =  glace. Ce qui explique pourquoi la glace est moins dense que l’eau liquide.

Par contre, cela n’explique pas pourquoi la vapeur d’eau est moins dense que cette même eau liquide. Normalement elle devrait être plus dense pour occasionner des frictions plus fréquentes.

Comment expliquer une telle contradiction?

La réalité est que :

1) La structure de l’eau liquide est comme sur notre dessin.

2) La structure de la glace serait moins « dense », c’est-à-dire que les molécules d’eau seraient plus « distancées » l’une de l’autre.

3) La structure moléculaire de la vapeur d’eau serait encore plus « distancée » que celle de la glace.

Il faut également noter que :

  • l’eau est le liquide le plus difficile à chauffer (sauf l’ammoniaque NH4+) et à refroidir; c’est elle qui possède une « chaleur spécifique » la plus élevée (sauf le mercure). Elle demande donc un maximum d’apport ou de diminution d’énergie.
  • L’eau présente un maximum de densité à une température proche de +4° C. Cela revient à dire que les eaux des fonds des océans sont à une température de +4° C. Ce qui indique qu’un minimum de densité pour l’eau liquide est tout juste avant 100 degrés C au niveau de la mer. C’est là, la preuve de l’importance de la pression (ici atmosphérique)
  • Lorsque des eaux superficielles se trouvent refroidies jusqu’à cette température de +4° C par la température ambiante, elles deviennent plus lourdes que les eaux qui les supportent et coulent vers le fond.
  • À partir de 25 à 30° C, les liaisons hydrogène perdent grandement de leur efficacité, jusqu’à ne plus exister dans l’eau chaude ou bouillante et naturellement dans la vapeur. En fait, cette « efficacité » n’existe jamais, quelle que soit la structure moléculaire de quel qu’atomes soient-ils.

Lorsqu’on regarde le dessin de la structure de l’eau liquide, on se rend bien compte qu’elle ne peut pas être plus dense, puisqu’il n’y a plus d’espace de disponible entre les atomes. Donc une baisse de température ambiante (diminution de densité d’énergie) ne peut pas influencer les « couches de valence » en place, confinée dans un « champ gravitationnel ». Ce qui ne laisse qu’une seule possibilité qui est d’influencer le noyau des atomes d’Oxygène (l’Hydrogène ne contient qu’un seul proton).

Une baisse de température ambiante (diminution de densité d’énergie) provoque alors, chez la molécule d’eau, une augmentation de densité à l’intérieur du noyau, parce que les neutrons sont des espaces « vides » représentant la densité énergétique ambiante de l’atome (qui a diminué). Cette augmentation de densité dans le noyau, fait en sorte que les protons se rapprochent l’un de l’autre, augmentant leur « pression » sur les neutrons. Ce qui, nécessairement, augmente la « pression » sur le centre de gravité du noyau.

Cette augmentation de « pression » sur le centre de gravité du noyau de chacun des atomes d’Oxygène, résulte inévitablement en augmentation de l’étendue du « champ gravitationnel » de chacun de ces atomes d’Oxygène. Ce qui signifie une augmentation de la dimension de leurs couches de valence.

Ces « couches de valence » ayant plus d’espace, leur « densité énergétique » diminue, produisant de la glace « moins dense » que l’eau liquide.

Par contre, pour la vapeur d’eau, une augmentation de la température ambiante, apporte de l’énergie autour des « couches de valence » qui, parce qu’étant saturées, sont obligées de se dissocier en molécules d’eau indépendantes. En fait, l’énergie (chaleur) est absorbée par les couches de valence de l’Oxygène jusqu’à saturation; ce n’est que l’apport additionnel d’énergie qui provoque la dissociation des molécules d’eau.

Finalement, la densité moindre de la glace se trouve au niveau interne des « couches de valence » pendant que celle de la vapeur d’eau est au niveau externe de ces mêmes « couches de valence ».

Et, encore une fois, l’implication exclusivement « gravitationnelle » suffit à tout expliquer simplement, sans ajouts de mécanismes plus ou moins « magiques ».

Amicalement

André Lefebvre

 

Auteur de:

L’Histoire… de l’univers

Les Hommes d’avant le Déluge (Trilogie – Tome 1:  La Science Secrète)

Les Hommes d’avant le Déluge (Trilogie – Tome 2: Le Mystère Sumérien

Le tout dernier livre, paru en novembre 2016 (version gratuite):

Histoire de ma nation

Tous mes livres sont offerts GRATUITEMENT chez:

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