Unormal densitet af is og vand

click fraud protection

Vand - en mystisk væske.Dette skyldes det faktum, at de fleste af dets egenskaber er unormale, dvs.Den adskiller sig fra andre væsker.Årsagen ligger i dets særlige struktur, som er forårsaget af hydrogenbindinger mellem molekyler, varierer med temperatur og tryk.Disse unikke egenskaber og har is.Det siges, at fastsættelsen af ​​densiteten kan realiseres ved formlen ρ = m / V.Følgelig kan kriteriet indstilles via en undersøgelse af mediet masse pr volumenenhed.

Lad os se på nogle af de egenskaber af is og vand.For eksempel tætheden anomali.Efter smeltning af isen tæthed stiger, passerer gennem den kritiske varemærke på 4 grader, og først derefter begynder at falde med stigende temperatur.Men i almindelige væsker det altid falder under afkøling.Dette faktum er en videnskabelig forklaring.Jo højere temperaturen er, jo større hastigheden af ​​molekylerne.Dette fører til frastødning af hinanden, og derfor bliver materialet mere sprødt.Riddle vand ligger i det faktum, at på trods af stigningen i hastighed af molekyler som temperaturen stiger, sker der reducerer massefylde kun ved høje temperaturer.

anden gåde ligger i spørgsmålet: "Hvorfor er is kan flyde på overfladen af ​​vandet?", "Hvorfor er hun i floden ikke fryser til bunden?"Den omstændighed, at massefylden af ​​is er lavere end vands.En smelteproces af en anden væske dens massefylde er mindre end krystallen.Dette skyldes det faktum, at i de sidste molekyler har en vis periodicitet og er anbragt regelmæssigt.Dette er typisk for krystaller af ethvert stof.Men bortset fra dette, de har et molekyle "pakket" stram nok.I processen med smeltning af krystal regelmæssighed forsvinder, hvilket kun er muligt med en mindre tæt molekylær binding.Følgelig er densiteten af ​​materialet reduceret i smelteprocessen.Men dette kriterium varierer ganske lidt, for eksempel til smeltning af metaller, falder han et gennemsnit på 3 procent., Tætheden af ​​is er imidlertid mindre end densiteten af ​​vand på en gang ti procent.Derfor kan vi sige, at dette spring er unormal, ikke kun dens tegn, men også værdi.

Forklarer funktioner i disse mysterier isen struktur.Det er et netværk af hydrogenbindinger, hvor hvert knudepunkt i fire stykker.Derfor er gitteret kaldes en quad.Alle hjørner er der qT, så det kaldes tetraedrisk.Det er endvidere sammensat af seks-leddede ringe krum form.

ejendommelighed af strukturen af ​​fast vand er, at molekylerne er løst pakket i det.Hvis de er i tæt forbindelse ville densiteten af ​​isen være 2,0 g / cm3, men i virkeligheden er det 0,92 g / cm3.Dette var at følge den konklusion, at tilstedeværelsen af ​​store rumlige mængder bør føre til ustabilitet.Faktisk bliver mindre stærk gitteret, men det kan rekonstrueres.Ice - er så stærkt materiale, at selv forfædrene til moderne Inuit lærte at bygge deres hytter ud af det.Til denne dag, ledobeton indbyggerne i Arktis bruges som byggemateriale.Følgelig når trykket ændrer strukturen af ​​is.Det er denne stabilitet er den vigtigste egenskab af hydrogenbindinger mellem molekylerne i H2O net.Følgelig hvert vandmolekyle i flydende tilstand bevarer fire hydrogenbinding, men vinklerne er forskellige fra qT Dette fører til det faktum, at isen massefylde på mindre end vand.