Γιατί ο Πάγος πλέει στο Νερό αν είναι η ίδια ουσία;



Ο πάγος επιπλέει στο νερό λόγω της πυκνότητας του. Ο πάγος είναι η στερεή κατάσταση του νερού. Αυτή η κατάσταση έχει σαφώς καθορισμένη δομή, μορφή και όγκους. Κανονικά η πυκνότητα ενός στερεού είναι μεγαλύτερη από εκείνη του υγρού, αλλά το αντίθετο συμβαίνει στην περίπτωση του νερού.

Σε συνθήκες φυσιολογικής πίεσης (μία ατμόσφαιρα) αρχίζει να παρατηρείται πάγος όταν η θερμοκρασία είναι κάτω από 0 ° C.

Το νερό και η πυκνότητα του

Τα μόρια του νερού σχηματίζονται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου, με τον αντιπροσωπευτικό τύπο του Η2Ο.

Σε κανονικές πιέσεις το νερό είναι σε υγρή κατάσταση, μεταξύ 0 και 100 ° C. Όταν το νερό είναι σε αυτή την κατάσταση, τα μόρια κινούνται με κάποιο βαθμό ελευθερίας επειδή αυτή η θερμοκρασία παρέχει κινητική ενέργεια στα μόρια.

Όταν το νερό είναι κάτω από 0 ° C τα μόρια δεν έχουν αρκετή ενέργεια για να μετακινηθούν από τη μια πλευρά στην άλλη. Κοντά μεταξύ τους, αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και είναι διατεταγμένες με διάφορους τρόπους.

Όλες οι κρυσταλλικές δομές που μπορεί να έχει ο πάγος είναι συμμετρικές. Η κύρια διάταξη είναι οι εξαγωνικές και με δεσμούς υδρογόνου που δίνουν ένα πολύ μεγαλύτερο χώρο στη δομή σε σύγκριση με το νερό.

Έτσι, εάν περισσότερο νερό από τον πάγο εισέρχεται σε ένα δεδομένο όγκο, μπορεί να ειπωθεί ότι η στερεή κατάσταση του νερού είναι λιγότερο πυκνή από την υγρή του κατάσταση..

Λόγω αυτής της διαφοράς πυκνότητας, συμβαίνει το φαινόμενο του πάγου που επιπλέει στο νερό.

Σημασία του πάγου

Οι άνθρωποι και τα ζώα σε όλο τον κόσμο επωφελούνται από αυτή την ιδιότητα του νερού.

Σχηματίζοντας στρώματα πάγου επί των επιφανειών των λιμνών και των ποταμών, τα είδη που κατοικούν το κάτω μέρος που έχει μια θερμοκρασία ελαφρά πάνω από τους 0 ° C, οι συνθήκες έτσι διαβίωσης είναι πιο ευνοϊκές για αυτούς.

Οι κάτοικοι των ζωνών όπου οι θερμοκρασίες συνήθως κατεβαίνουν πολύ εκμεταλλεύονται αυτό το ακίνητο στις λίμνες για να κάνουν πατινάζ και να ασκήσουν κάποια αθλήματα.

Από την άλλη πλευρά, εάν η πυκνότητα του πάγου ήταν μεγαλύτερη από εκείνη του νερού, τα μεγάλα παγοπέδια θα ήταν κάτω από τη θάλασσα και δεν θα αντανακλούσαν όλες τις ακτίνες που φτάνουν αυτές.

Αυτό θα αυξήσει σημαντικά τη μέση θερμοκρασία του πλανήτη. Επιπλέον, δεν θα υπήρχε διανομή των θαλασσών, όπως είναι επί του παρόντος γνωστή.

Γενικά, ο πάγος είναι πολύ σημαντικός δεδομένου ότι έχει μια πληθώρα χρήσεων: από δροσιστικά ποτά και διατήρηση τροφίμων σε ορισμένες εφαρμογές στη χημική και φαρμακευτική βιομηχανία, μεταξύ άλλων..

Αναφορές

  1. Chang, R. (2014). χημεία (Διεθνής, Ενδέκατη, εκδ.). Σιγκαπούρη: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausch, Τ, Bergeron, V., Cartwright, J. Η Ε, Escribano, R., Finney, J. L., Grothe, H., Ουράς-Aytemiz, Ν (2012). Διαμορφώσεις πάγου, μοτίβα και διεργασίες: Μια όψη σε όλη την επιφάνεια των πάγων. Κριτικές Modern Physics, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, Α., Forster, Μ., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, Α. (2009). Μια μονοδιάστατη δομή πάγου που χτίστηκε από πεντάγωνα. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, Η. F., & Ng, C.Y. (1994). Φυσική χημεία στερεών: Βασικές αρχές συμμετρίας και σταθερότητας κρυσταλλικών στερεών. River Edge, NJ · Σιγκαπούρη ·: World Scientific.
  5. Varley, Ι., Howe, Τ. & McKechnie, Α. (2015). Εφαρμογή πάγου για μείωση του πόνου και του πρήξιμου μετά από τρίτη χειρουργική επέμβαση γομφίων - συστηματική ανασκόπηση 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, Η.Ε. (2010). Μονοστοιβανοσυνθετικός φολιδωτός και η συνύπαρξή του με δισδιάστατο πάγο υψηλής πυκνότητας. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107