De ce gheata pluteste in apa daca sunt aceeasi substanta?



Gheața plutește în apă datorită densității sale. Gheața este starea solidă a apei. Această stare are o structură, o formă și volume bine definite. În mod normal, densitatea unui solid este mai mare decât cea a lichidului, dar se întâmplă contrariul în cazul apei.

În condiții de presiune normală (o atmosferă), gheața începe să producă când temperatura este sub 0 ° C.

Apa și densitatea sa

Moleculele de apă sunt formate din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen, cu formula reprezentativă a H2O.

La presiuni normale, apa este în stare lichidă, între 0 și 100 ° C. Când apa este în această stare, moleculele se mișcă cu un anumit grad de libertate, deoarece această temperatură furnizează energia cinetică moleculelor.

Când apa este sub 0 ° C, moleculele nu au suficientă energie pentru a se deplasa de la o parte la alta. Fiind apropiați unul de altul, interacționează unul cu altul și sunt aranjați în moduri diferite.

Toate structurile cristaline pe care le poate avea gheața sunt simetrice. Aranjamentul principal este legăturile hexagonale și cu hidrogen, care conferă un spațiu mult mai mare structurii în comparație cu apa.

Apoi, dacă mai multă apă decât gheața intră într-un volum dat, se poate spune că starea solidă a apei este mai puțin densă decât starea ei lichidă.

Datorită acestei diferențe de densitate, fenomenul de gheață plutește în apă.

Importanța gheții

Oamenii și animalele din întreaga lume beneficiază de această proprietate a apei.

Atunci când straturile de gheață se formează pe suprafețele lacurilor și râurilor, speciile care locuiesc în fund au o temperatură puțin mai mare de 0 ° C, astfel încât condițiile de trai sunt mai favorabile pentru ele.

Locuitorii din zonele unde temperaturile scad, de obicei, în mod uzual, profită de această proprietate în lacuri pentru a face skate și practică anumite sporturi.

Pe de altă parte, dacă densitatea gheții ar fi mai mare decât cea a apei, capacele mari ar fi sub mare și nu ar reflecta toate razele care le ating.

Aceasta ar mări considerabil temperatura medie a planetei. În plus, nu ar exista o distribuție a mărilor așa cum este cunoscută în prezent.

În general, gheața este foarte importantă deoarece are o multitudine de utilizări: de la băuturi răcoritoare și de la conservarea alimentelor la unele aplicații din industria chimică și farmaceutică, printre altele.

referințe

  1. Chang, R. (2014). chimie (Internațional, al Xl-lea ed.). Singapore: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, J.H.E., Scribe, R., Finney, J.L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Structurile de gheață, modelele și procesele: o vedere asupra câmpurilor de gheață. Recenzii ale Fizicii moderne, 84(2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S. și Hodgson, A. (2009). O structură de gheață unidimensională construită din pentagone. Materialele naturale, 8(5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, H.F., & Ng, C.Y. (1994). Chimia fizică a solidelor: Principiile de bază ale simetriei și stabilității solidelor cristaline. River Edge, NJ, Singapore,: World Scientific.
  5. Varley, I., Howe, T. & McKechnie, A. (2015). Aplicarea cu gheață pentru reducerea durerii și umflarea după a treia intervenție chirurgicală molară - o revizuire sistematică. Jurnalul britanic de Chirurgie Orală și Maxilofacială, 53(10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
  6. Bai, J., Angell, C. A., Zeng, X.C., & Stanley, H.E. (2010). Clatratul monostrat gratuit de oaspeți și coexistența acestuia cu gheață bidimensională de înaltă densitate. Proceedings de la Academia Națională de Științe din Statele Unite ale Americii, 107(13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107