Varför Ice Floats i vatten om de är samma substans?



Ice floats i vattnet på grund av dess densitet. Is är vattenets fasta tillstånd. Detta tillstånd har väldefinierad struktur, form och volymer. Normalt är densiteten av ett fast ämne större än vätskans, men det motsatta händer när det gäller vatten.

Vid normala tryckförhållanden (en atmosfär) börjar is att inträffa när temperaturen är under 0 ° C.

Vatten och dess densitet

Vattenmolekylerna bildas av två väteatomer och en syreatom, med den representativa formeln av H2O.

Vid normalt tryck är vattnet i flytande tillstånd mellan 0 och 100 ° C. När vatten är i detta tillstånd rör molekylerna med viss grad av frihet eftersom den temperaturen ger kinetisk energi till molekylerna.

När vattnet är under 0 ° C har molekylerna inte tillräckligt med energi för att flytta från en sida till den andra. Att vara nära varandra, samverkar de med varandra och ordnas på olika sätt.

Alla kristallina strukturer som isen kan ha är symmetriska. Huvudarrangemanget är hexagonalt och med vätebindningar som ger ett mycket större utrymme till strukturen jämfört med vattnet.

Så om mer vatten än is kommer in i en viss volym kan det sägas att vattenets fasta tillstånd är mindre tätt än dess flytande tillstånd..

På grund av denna täthetsdifferens uppstår fenomenet is som flyter i vattnet.

Betydelsen av is

Människor och djur runt om i världen dra nytta av denna egenskap av vatten.

När isskikten bildar sig på sjöar och floder, har de arter som bor i botten en något högre temperatur än 0 ° C, så att levnadsförhållandena är mer gynnsamma för dessa.

Invånarna i de zoner där temperaturen brukar gå ner mycket utnyttjar denna fastighet i sjöarna för att åka skridskor och träna några sporter.

Å andra sidan, om isens densitet var större än vattnet, skulle de stora iskapslarna vara under havet och skulle inte återspegla alla strålar som når dessa.

Detta skulle avsevärt öka medeltemperaturen på planeten. Dessutom skulle det inte finnas någon distribution av haven som det för närvarande är känt.

I allmänhet är is mycket viktig eftersom det har en mängd användningsområden: bland uppfriskande drycker och konservering av mat till vissa tillämpningar inom kemi- och läkemedelsindustrin, bland annat..

referenser

  1. Chang, R. (2014). kemi (International, Eleventh; 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). Isstrukturer, mönster och processer: En vy över isfälten. Recensioner av 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). En endimensionell isstruktur byggd av pentagoner. Naturmaterial, 8 (5), 427-431. doi: 10,1038 / nmat2403
  4. Franzen, H. F., & Ng, C. Y. (1994). Fysikalisk kemi av fasta substanser: Grundläggande symmetriprinciper och stabilitet i kristallina fasta ämnen. River Edge, NJ; Singapore;: World Scientific.
  5. Varley, I., Howe, T., & McKechnie, A. (2015). Isapplikation för minskning av smärta och svullnad efter tredje molar kirurgi - en systematisk översyn. British Journal of Oral och 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). Gästfri monolagsklathrat och dess samexistens med tvådimensionell isdensitet. Förhandlingar av National Academy of Sciences i USA, 107 (13), 5718-5722. doi: 10,1073 / pnas.0906437107