Warum Eis schwimmt in Wasser, wenn sie die gleiche Substanz sind?



Eis schwimmt im Wasser wegen seiner Dichte. Eis ist der feste Zustand von Wasser. Dieser Staat hat eine klar definierte Struktur, Form und Volumen. Normalerweise ist die Dichte eines Feststoffes größer als die der Flüssigkeit, aber im Falle von Wasser ist das Gegenteil der Fall.

Unter normalen Druckbedingungen (eine Atmosphäre) beginnt Eis zu produzieren, wenn die Temperatur unter 0 ° C liegt.

Wasser und seine Dichte

Die Wassermoleküle werden durch zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom mit der repräsentativen Formel von H2O gebildet.

Bei normalen Drücken befindet sich das Wasser in einem flüssigen Zustand zwischen 0 und 100 ° C. Wenn sich Wasser in diesem Zustand befindet, bewegen sich die Moleküle mit einem gewissen Freiheitsgrad, da diese Temperatur den Molekülen kinetische Energie zuführt.

Wenn das Wasser unter 0 ° C ist, haben die Moleküle nicht genug Energie, um sich von einer Seite zur anderen zu bewegen. Da sie nah beieinander sind, interagieren sie miteinander und sind auf verschiedene Arten angeordnet.

Alle kristallinen Strukturen, die das Eis haben kann, sind symmetrisch. Die Hauptanordnung ist die hexagonale und mit Wasserstoffbindungen, die der Struktur im Vergleich zum Wasser einen viel größeren Raum geben.

Wenn dann mehr Wasser als Eis in ein gegebenes Volumen eintritt, kann gesagt werden, dass der feste Zustand des Wassers weniger dicht ist als sein flüssiger Zustand.

Aufgrund dieses Dichteunterschieds tritt das Phänomen auf, dass Eis im Wasser schwimmt.

Bedeutung von Eis

Menschen und Tiere auf der ganzen Welt profitieren von dieser Eigenschaft von Wasser.

Durch Ausbilden Eisschichten auf den Oberflächen von Seen und Flüssen, die Spezies, die den Boden bewohnen eine Temperatur etwas über 0 ° C aufweisen, so sind auch die Lebensbedingungen günstiger für diese.

Die Bewohner der Zonen, in denen die Temperaturen normalerweise sehr niedrig sind, nutzen diese Eigenschaft in den Seen, um zu skaten und einige Sportarten auszuüben.

Auf der anderen Seite, wenn die Dichte des Eises ist größer als die von Wasser, würde Large Caps unter dem Meer sein und würde alle Strahlen erreichen sie nicht reflektieren.

Dies würde die Durchschnittstemperatur des Planeten beträchtlich erhöhen. Außerdem würde es keine Verteilung der Meere geben, wie es derzeit bekannt ist.

Insgesamt ist das Eis sehr wichtig, weil es endlose Anwendungen hat: von kühlen Getränke und Speisen einiger Anwendungen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie unter anderem zu halten.

Referenzen

  1. Chang, R. (2014). Chemie (International, Elfte; Hrsg.). Singapur: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, J. H. E., Escribano, R., Finney, J. L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Eisstrukturen, Muster und Prozesse: Ein Blick über die Eisfelder. Bewertungen der modernen Physik, 84(2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S. & Hodgson, A. (2009). Eine eindimensionale Eisstruktur aus Fünfecken. Naturmaterialien, 8(5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, H.F., & Ng, C. Y. (1994). Physikalische Chemie von Festkörpern: Grundlagen der Symmetrie und Stabilität kristalliner Festkörper. River Edge, New Jersey; Singapur;: World Scientific.
  5. Varley, I., Howe, T. & McKechnie, A. (2015). Eisanwendung zur Schmerzlinderung und Schwellung nach der dritten Molarenoperation - eine systematische Übersicht. British Journal of Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie, 53(10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
  6. Bai, J., Angell, C. A., Zeng, X. C., und Stanley, H. E. (2010). Gast-freie Monoschicht Clathrat und seine Koexistenz mit zweidimensionalen High-Density-Eis. Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika, 107(13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107