Delen:
Waarom ijs drijft in water als ze dezelfde substantie zijn?
IJs drijft in het water vanwege de dichtheid. IJs is de vaste staat van water. Deze staat heeft een goed gedefinieerde structuur, vorm en volumes. Normaal is de dichtheid van een vaste stof groter dan die van de vloeistof, maar het tegenovergestelde gebeurt in het geval van water.
Bij normale drukomstandigheden (één atmosfeer) begint het ijs te ontstaan wanneer de temperatuur lager is dan 0 ° C.
Water en zijn dichtheid
De watermoleculen worden gevormd door twee waterstofatomen en één zuurstofatoom, met de representatieve formule van H2O.
Bij normale drukken is het water in vloeibare toestand, tussen 0 en 100 ° C. Wanneer water zich in deze toestand bevindt, bewegen de moleculen met een zekere mate van vrijheid omdat die temperatuur kinetische energie aan de moleculen verschaft.
Wanneer het water onder 0 ° C is, hebben de moleculen niet genoeg energie om van de ene naar de andere kant te bewegen. Omdat ze dicht bij elkaar zijn, hebben ze interactie met elkaar en zijn ze op verschillende manieren gerangschikt.
Alle kristallijne structuren die het ijs kan hebben, zijn symmetrisch. Het belangrijkste arrangement is de zeshoekige en met waterstofbruggen die een veel grotere ruimte geven aan de constructie in vergelijking met het water.
Dus als meer water dan ijs een bepaald volume binnenkomt, kan worden gezegd dat de vaste toestand van het water minder dicht is dan de vloeibare toestand ervan..
Vanwege dit dichtheidsverschil treedt het verschijnsel van ijs dat in het water drijft op.
Het belang van ijs
Mensen en dieren over de hele wereld profiteren van deze eigenschap van water.
Wanneer de ijslagen zich vormen op de oppervlakken van meren en rivieren, hebben de soorten die op de bodem leven een iets hogere temperatuur dan 0 ° C, zodat de leefomstandigheden gunstiger zijn voor deze.
De bewoners van de zones waar de temperaturen meestal veel dalen, maken gebruik van deze eigenschap in de meren om te skaten en enkele sporten te beoefenen.
Aan de andere kant, als de dichtheid van het ijs groter was dan die van het water, zouden de grote ijskappen onder de zee zijn en niet alle stralen weerkaatsen die deze bereiken.
Dit zou de gemiddelde temperatuur van de planeet aanzienlijk verhogen. Bovendien zou er geen verspreiding van de zeeën zijn zoals momenteel bekend is.
Over het algemeen is ijs erg belangrijk, omdat het een groot aantal toepassingen kent: van verfrissende drankjes en het bewaren van voedsel tot sommige toepassingen in de chemische en farmaceutische industrie, onder andere..
referenties
- Chang, R. (2014). chemie (International, Eleventh; ed.). Singapore: McGraw Hill.
- Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, J.H. E., Scribe, R., Finney, J.L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). IJsstructuren, patronen en processen: een uitzicht over de ijsvelden. Evaluaties van Modern Physics, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). Een eendimensionale ijsstructuur opgebouwd uit vijfhoeken. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
- Franzen, H.F., & Ng, C.Y. (1994). Fysische chemie van vaste stoffen: basisprincipes van symmetrie en stabiliteit van kristallijne vaste stoffen. River Edge, NJ; Singapore;: World Scientific.
- Varley, I., Howe, T., & McKechnie, A. (2015). IJsapplicatie voor vermindering van pijn en zwelling na een derde molaire operatie - een systematische review. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- Bai, J., Angell, C.A., Zeng, X.C., & Stanley, H.E. (2010). Gastvrije monolaag clathraat en zijn coëxistentie met tweedimensionaal ijs met hoge dichtheid. Proceedings van de National Academy of Sciences in de Verenigde Staten van Amerika, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107