Proč se plave ve vodě, pokud se jedná o stejnou látku?



Led se vznáší ve vodě kvůli své hustotě. Led je pevný stav vody. Tento stav má dobře definovanou strukturu, formu a objemy. Normálně hustota pevné látky je větší než hustota kapaliny, ale opak se stane v případě vody.

Za normálních podmínek tlaku (jedna atmosféra) začíná led, když je teplota pod 0 ° C.

Voda a její hustota

Molekuly vody jsou tvořeny dvěma atomy vodíku a jedním atomem kyslíku, s reprezentativním vzorcem H2O.

Při normálním tlaku je voda v kapalném stavu, mezi 0 a 100 ° C. Když je voda v tomto stavu, molekuly se pohybují s určitou mírou svobody, protože tato teplota poskytuje molekulám molekulu kinetickou energii.

Když je voda pod 0 ° C, molekuly nemají dostatek energie pro pohyb z jedné strany na druhou. Blíže k sobě navzájem komunikují a jsou uspořádány různými způsoby.

Všechny krystalické struktury, které led může mít, jsou symetrické. Hlavní uspořádání je hexagonální a vodíkové vazby, které poskytují struktuře ve srovnání s vodou mnohem větší prostor.

Pokud tedy do daného objemu vstoupí více vody než ledu, lze říci, že pevný stav vody je méně hustý než jeho kapalný stav..

V důsledku tohoto rozdílu hustoty dochází k fenoménu ledu plovoucího ve vodě.

Význam ledu

Lidé a zvířata z celého světa těží z této vlastnosti vody.

Když se na povrchu jezer a řek vytvoří vrstvy ledu, druhy žijící na dně mají o něco vyšší teplotu než 0 ° C, takže životní podmínky jsou pro ně příznivější..

Obyvatelé zón, kde teploty obvykle klesají, využívají tohoto majetku v jezerech k bruslení a tréninku některých sportů.

Na druhé straně, jestliže hustota ledu byla větší než to vody, velké ledové čepice by byly pod mořem a odráží všechny paprsky, které dosáhnou těchto \ t.

To by výrazně zvýšilo průměrnou teplotu planety. Kromě toho by neexistovala distribuce moří, jak je v současné době známo.

Obecně platí, že led je velmi důležitý, protože má nesčetné využití: od osvěžujících nápojů a konzervace potravin až po některé aplikace v chemickém a farmaceutickém průmyslu..

Odkazy

  1. Chang, R. (2014). chemie (mezinárodní, jedenáctá; ed.). Singapur: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, J. H. E., Scribe, R., Finney, J. L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Ledové struktury, vzory a procesy: Pohled napříč ledovými poli. Recenze Modern Physics, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). Jednorozměrná ledová konstrukce postavená z pětiúhelníků. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, H. F., & Ng, C. Y. (1994). Fyzikální chemie pevných látek: Základní principy symetrie a stability krystalických pevných látek. River Edge, NJ, Singapur: World Scientific.
  5. Varley, I., Howe, T., & McKechnie, A. (2015). Aplikace ledu pro snížení bolesti a otoku po třetí molární operaci - systematický přehled. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
  6. Bai, J., Angell, C.A., Zeng, X.C., & Stanley, H.E. (2010). Guest-free monolayer clathrate a jeho soužití s ​​dvourozměrným ledem vysoké hustoty. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107