Лед плавает по воде из-за своей плотности. Лед - твердое состояние воды. Это состояние имеет четко выраженную структуру, форму и объемы. Обычно плотность твердого вещества больше, чем у жидкости, но для воды все наоборот.
При нормальном давлении (одна атмосфера) лед начинает образовываться при температуре ниже 0 ºC.
Вода и ее плотность
Молекулы воды состоят из двух атомов водорода и одного атома кислорода с репрезентативной формулой H2O.
При нормальном давлении вода находится в жидком состоянии, от 0 до 100 ° C. Когда вода находится в этом состоянии, молекулы движутся с определенной степенью свободы, потому что эта температура обеспечивает молекулам кинетической энергией.
Когда температура воды ниже 0 ° C, молекулам не хватает энергии, чтобы перемещаться с одной стороны на другую. Находясь близко друг к другу, они взаимодействуют между собой и устроены по-разному.
Все кристаллические структуры, которые может иметь лед, симметричны. Основное расположение - гексагональное и с водородными связями, которые дают структуре гораздо больше места по сравнению с водой.
Итак, если для данного объема воды входит больше, чем льда, можно сказать, что твердое состояние воды менее плотное, чем ее жидкое состояние.
Из-за этой разницы плотностей возникает явление плавания льда на воде.
Важность льда
Это свойство воды приносит пользу людям и животным во всем мире.
Поскольку ледяные щиты образуются на поверхности озер и рек, обитающие на дне виды имеют температуру немного выше 0 ° C, поэтому условия жизни для них более благоприятны.
Жители мест, где температура обычно сильно падает, пользуются этим свойством на озерах, чтобы кататься на коньках и заниматься некоторыми видами спорта.
С другой стороны, если бы плотность льда была больше, чем у воды, большие шапки были бы под водой и не отражали бы все лучи, которые до них доходят.
Это значительно повысило бы среднюю температуру планеты. Кроме того, не было бы распространения морей, как это сейчас известно.
В общем, лед очень важен, поскольку он имеет множество применений: от освежающих напитков и консервирования продуктов до некоторых применений в химической и фармацевтической промышленности.
Ссылки
- Чанг, Р. (2014). химия (International; Одиннадцатое; изд.). Сингапур: Макгроу Хилл.
- Бартельс-Рауш, Т., Бержерон, В., Картрайт, JHE, Эскрибано, Р., Финни, Дж. Л., Грот, Х., Урас-Айтемиз, Н. (2012). Ледяные структуры, узоры и процессы: вид на ледяные поля. Обзоры современной физики, 84 (2), 885-944. DOI: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Карраско, Дж., Михаэлидес, А., Форстер, М., Раваль, Р., Хак, С., и Ходжсон, А. (2009). Одномерная ледяная структура, построенная из пятиугольников. Материалы природы, 8 (5), 427-431. DOI: 10.1038 / nmat2403
- Franzen, HF, & Ng, CY (1994). Физическая химия твердых тел: основные принципы симметрии и стабильности кристаллических твердых тел. Ривер Эдж, Нью-Джерси; Сингапур;: World Scientific.
- Варлей И., Хау Т. и Маккечни А. (2015). Применение льда для уменьшения боли и отека после операции на третьем моляре - систематический обзор. Британский журнал оральной и челюстно-лицевой хирургии, 53 (10), e57. DOI: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- Бай, Дж., Энджелл, Калифорния, Цзэн, XC, и Стэнли, HE (2010). Монослойный клатрат без гостя и его сосуществование с двумерным льдом высокой плотности. Слушания Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки, 107 (13), 5718-5722. DOI: 10.1073 / pnas.0906437107