Kāpēc ledus peld ūdenī, ja tās ir vienādas vielas?



Ledus peld ūdenī tās blīvuma dēļ. Ledus ir ciets ūdens stāvoklis. Šim stāvoklim ir precīzi definēta struktūra, forma un apjomi. Parasti cietas vielas blīvums ir lielāks nekā šķidruma blīvums, bet ūdens gadījumā ir pretējs.

Normālos spiediena apstākļos (viena atmosfēra) ledus sāk parādīties, ja temperatūra ir zemāka par 0 ° C.

Ūdens un tā blīvums

Ūdens molekulas veido divi ūdeņraža atomi un viens skābekļa atoms ar reprezentatīvu H2O formulu.

Normālā spiedienā ūdens ir šķidrā stāvoklī no 0 līdz 100 ° C. Kad ūdens atrodas šajā stāvoklī, molekulas pārvietojas ar zināmu brīvības pakāpi, jo šī temperatūra nodrošina molekulām kinētisko enerģiju.

Ja ūdens ir zemāks par 0 ° C, molekulām nav pietiekami daudz enerģijas, lai pārvietotos no vienas puses uz otru. Tuvojoties cits citam, viņi savstarpēji mijiedarbojas un ir sakārtoti dažādos veidos.

Visas kristāliskās struktūras, kurām ledus var būt, ir simetriskas. Galvenais izkārtojums ir sešstūra un ar ūdeņraža saitēm, kas dod daudz lielāku telpu, salīdzinot ar ūdeni.

Tātad, ja kādā tilpumā nonāk vairāk ūdens nekā ledus, var teikt, ka ūdens cietais stāvoklis ir mazāk blīvs nekā tā šķidruma stāvoklis..

Šī blīvuma atšķirības dēļ parādās ledus peldēšana ūdenī.

Ledus nozīme

Cilvēki un dzīvnieki visā pasaulē gūst labumu no šī ūdens īpašībām.

Kad ezeru slāņi uz ezeru un upju virsmām, sugas, kas dzīvo apakšā, ir nedaudz augstākas par 0 ° C temperatūru, lai dzīves apstākļi būtu labvēlīgāki tiem.

To zonu iedzīvotāji, kuru temperatūra parasti ir daudz mazāka, izmanto šo ezeru īpašumu, lai slidotu un nodarbotos ar dažiem sporta veidiem..

No otras puses, ja ledus blīvums ir lielāks nekā ūdens blīvums, lielie ledus cepures būtu zem jūras un neatspoguļotu visus starus, kas sasniedz šos ūdeņus..

Tas ievērojami palielinātu planētas vidējo temperatūru. Turklāt nebūtu jūru izplatīšanas, kā tas ir zināms.

Kopumā ledus ir ļoti svarīgs, jo tam ir neskaitāmi lietojumi: no atspirdzinošiem dzērieniem un pārtikas saglabāšanas līdz dažiem ķīmijas un farmācijas nozares lietojumiem..

Atsauces

  1. Chang, R. (2014). ķīmija (International, Eleventh; ed.). Singapūra: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausčs, T., Bergerons, V., Kartvriks, J.H.E., Scribe, R., Finnijs, J.L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Ledus struktūras, modeļi un procesi: Skats pāri ledus laukumiem. Modernās fizikas apskats, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). Viena dimensijas ledus struktūra, kas veidota no piecstūriem. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, H. F., & Ng, C. Y. (1994). Cieto vielu fizikālā ķīmija: kristālisko cietvielu simetrijas un stabilitātes pamatprincipi. River Edge, NJ, Singapūra;: World Scientific.
  5. Varley, I., Howe, T., un McKechnie, A. (2015). Ledus lietošana sāpju un pietūkuma samazināšanai pēc trešās molārās operācijas - sistemātiska pārskatīšana. British Journal of Oral un Maxillofacial Surgery, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
  6. Bai, J., Angell, C. A., Zeng, X.C., un Stanley, H.E. (2010). Bezkrāsains vienslāņa klatrāts un tā līdzāspastāvēšana ar divdimensiju augsta blīvuma ledu. Amerikas Savienoto Valstu Zinātņu akadēmijas darbi, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107