Защо ледените плувки във водата са същата субстанция?



Във водата леде лед поради плътността му. Ледът е твърдото състояние на водата. Това състояние има добре дефинирана структура, форма и обеми. Обикновено плътността на твърдото вещество е по-голяма от тази на течността, но в случая с водата се случва обратното.

При условия на нормално налягане (една атмосфера) ледът започва да се появява, когато температурата е под 0 ° C.

Вода и нейната плътност

Водните молекули се образуват от два водородни атома и един кислороден атом, с представителната формула на Н2О.

При нормално налягане водата е в течно състояние, между 0 и 100 ° С. Когато водата е в това състояние, молекулите се движат с известна степен на свобода, защото тази температура осигурява кинетична енергия на молекулите.

Когато водата е под 0 ° C, молекулите нямат достатъчно енергия, за да се движат от едната страна към другата. Тъй като са близо един до друг, те си взаимодействат помежду си и са подредени по различни начини.

Всички кристални структури, които ледът може да има, са симетрични. Основната схема е шестоъгълната и водородните връзки, които дават много по-голямо пространство на структурата в сравнение с водата.

Така, ако повече от лед влезе в даден обем, може да се каже, че твърдото състояние на водата е по-малко плътно от неговото течно състояние..

Поради тази разлика в плътността се появява феноменът на леда, плаващ във водата.

Значение на леда

Хората и животните по света печелят от това свойство на вода.

Когато слоевете лед се образуват на повърхностите на езера и реки, видовете, които живеят на дъното, имат малко по-висока температура от 0 ° C, така че условията на живот са по-благоприятни за тези.

Жителите на зоните, където температурите обикновено намаляват, се възползват от този имот в езерата, за да скачат и да практикуват някои спортове.

От друга страна, ако плътността на леда е по-голяма от тази на водата, големите ледени шапки ще бъдат под морето и няма да отразяват всички лъчи, които достигат до тези води..

Това би увеличило значително средната температура на планетата. Освен това няма да има разпределение на моретата, както е известно понастоящем.

Като цяло ледът е много важен, тъй като има безброй приложения: от освежаващи напитки и съхраняване на храна до някои приложения в химическата и фармацевтичната промишленост..

препратки

  1. Chang, R. (2014). химия (International, Eleventh; ed.). Сингапур: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausch, Т., Bergeron, V., Cartwright, J.H.E., Scribe, R., Finney, J.L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Структури, модели и процеси на лед: Изглед към ледените полета. Ревюта на съвременната физика, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, М., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). Едномерна структура на леда, изградена от петоъгълници. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, H.F., & Ng, C.Y. (1994). Физикохимия на твърдите вещества: Основни принципи на симетрия и стабилност на кристалните твърди вещества. Река Едж, Ню Джърси, Сингапур;.
  5. Varley, I., Howe, T., & McKechnie, A. (2015). Приложение на лед за намаляване на болката и подуването след операция на третата моларна - систематичен преглед. Британски вестник по орална и лицево-челюстна хирургия, 53 (10), е57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
  6. Bai, J., Angell, C.A., Zeng, X.C., & Stanley, H.E. (2010). Безслоен монослоен клатрат и неговото съжителство с двуизмерен лед с висока плътност. Известия на Националната академия на науките на Съединените американски щати, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107