Лід плаває на воді завдяки своїй щільності. Лід - це твердий стан води. Цей стан має чітко виражену структуру, форму та обсяги. Зазвичай щільність твердого речовини більша, ніж у рідини, але для води це навпаки.
При нормальних умовах тиску (одна атмосфера) лід починає утворюватися, коли температура нижче 0 ºC.
Вода та її густина
Молекули води складаються з двох атомів водню та одного атома кисню, з репрезентативною формулою H2O.
При нормальному тиску вода знаходиться в рідкому стані, від 0 до 100 ° C. Коли вода знаходиться в такому стані, молекули рухаються з певним ступенем свободи, оскільки ця температура забезпечує кінетичну енергію молекул.
Коли вода нижче 0 ° C, молекулам не вистачає енергії для переміщення з однієї сторони на іншу. Перебуваючи поруч один з одним, вони взаємодіють між собою і розташовуються по-різному.
Всі кристалічні структури, які може мати лід, є симетричними. Основне розташування є шестикутним і з водневими зв’язками, які дають значно більший простір структурі порівняно з водою.
Отже, якщо для заданого об'єму надходить більше води, ніж льоду, можна сказати, що твердий стан води менш щільний, ніж рідкий.
Через цю різницю у густинах виникає явище льоду, що плаває на воді.
Важливість льоду
Люди та тварини у всьому світі мають користь від цієї властивості води.
Оскільки крижані покриви утворюються на поверхнях озер та річок, види, які населяють дно, мають температуру трохи вище 0 ° C, тому умови життя для них сприятливіші.
Мешканці районів, де температура, як правило, сильно знижується, користуються цією властивістю в озерах для катання на ковзанах та занять деякими видами спорту.
З іншого боку, якби щільність льоду була більшою, ніж у води, великі кришки були б під морем і не відбивали б усі промені, які до них досягають.
Це значно підвищило б середню температуру планети. Крім того, не було б розподілу морів, як це відомо зараз.
Взагалі, лід є дуже важливим, оскільки він має безліч застосувань: від освіжаючих напоїв та консервації їжі до деяких застосувань у хімічній та фармацевтичній промисловості, серед інших.
Список літератури
- Чанг, Р. (2014). хімія (Міжнародна; Одинадцята; Ред.). Сінгапур: McGraw Hill.
- Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, JHE, Escribano, R., Finney, JL, Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Крижані структури, закономірності та процеси: огляд льодових полів. Рецензії на сучасну фізику, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). Одновимірна льодова споруда, побудована з п’ятикутників. Матеріали природи, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
- Францен, HF, & Ng, CY (1994). Фізична хімія твердих тіл: Основні принципи симетрії та стійкості кристалічних твердих тіл. Річковий край, штат Нью-Джерсі; Сінгапур;
- Варлі, І., Хоу, Т., і МакКічні, А. (2015). Застосування льоду для зменшення болю та набряклості після третьої молярної операції - систематичний огляд. Британський журнал оральної та щелепно-лицьової хірургії, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- Bai, J., Angell, CA, Zeng, XC, & Stanley, HE (2010). Безшаровий одношаровий клатрат та його співіснування з двовимірним льодом високої щільності. Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107