Varför is flyter i vatten?

Isen är mindre tät än flytande vatten

Vatten är medlem i en mycket exklusiv grupp av ämnen som är mindre tät som en solid än som en vätska. Det är mycket viktigt att isen flyter och har många biologiska effekterna. nämligen allt liv på jorden. De flesta ämnen kommer kontrakt som de coola, deras enskilda molekyler sakta ner och "stanna kvar" tills slutligen utgör en solid. Vatten kommer också att göra - upp till en punkt. När temperaturen på vattnet sjunker, sakta ner och kontrakt precis som andra ämnen. Men när den når 4° C, vatten börjar expandera. Anledningen till att vattnet gör detta ligger i dess vätebindningar.

Vätebindningar
Varje molekyl av H2O är böjd - de två väteatomer hängande utanför syret i vinkel (104.5° mellan väteatomer ifall du är intresserad av) att göra en grov "L" form. Denna böjda form orsakar molekylen att vara totalt polar. Syre har en högre elektronegativitet och "gillar" elektroner mer, vilket resulterar i elektronerna spendera mer tid med syre. Så syre är något negativ elektron-berövade väteatomer är något positivt. Eftersom molekylen är böjd med ena änden något negativ och ena änden något positivt, sägs molekylen vara polar.

Så nu om vi expanderar vår uppfattning till, säga, ett glas vatten, vi ser vattenmolekyler springer runt och krocka med varandra. Eftersom varje molekyl i detta glas har en något negativ och en svagt positiv slut, kommer det att vara attraktion mellan molekyler. Som en vatten löper molekyl runt, dess negativa syre kommer att dras mot väteatomer av olika molekyler, och väteatomer kommer att dras mot syret. Nu är har vi mellan väte och syre en väteförbindelse. Tekniskt sett sägs en väteförbindelse bildas när en väteatom kovalent bundna till en elektronegativa Atomen är också attraherad av en annan elektronegativa atom (vanligtvis mellan en väte och ett syre eller kväve i levande celler).

Vätebindningar separera molekyler
Vi vet vad en väteförbindelse är, så nu vi tillämpa den på frysning av vatten. När molekylerna i vattnet är fortfarande en vätska, de är gratis-flytta och göra/bryta Väteförbindelser mycket lätt och ofta. Molekylerna kan glida in och ut på närheten på grund av sin höga energi. Men när temperaturen sjunker, molekylerna förlorar energi, bromsa och hålla sina vätebindningar längre. Snart nog, vid 4° C börjar väteförbindelserna att ändra layouten på molekylerna. En enda vattenmolekyl kan bara bilda högst fyra vätebindningar med dess närliggande molekyler. Vid 4° C och nedan, en molekyl kommer att "hålla" sina obligationer och låsa in i ett kristallint gallret med sina fyra grannar. Då är molekylerna på "armlängds avstånd" så att säga och det finns mindre molekyler i ett givet utrymme; densiteten är nu lägre.

När väteförbindelserna kan bilda och behållas (som i ice), blir tätheten 10% mindre tät än vattnet ovanför 4 ° C. Och sedan, eftersom ett ämne mindre tät än vätskan som omger den kommer att sväva i det, isen kommer att flyta när de placeras i vatten.
Detta beror på att jämfört med tätheten av vatten, is är något lägre. Vad beträffar densitet flyter saker med lägre densitet på saker med högre densitet än deras. Isbergen har en stor procent av is under vattnet på grund av den lilla skillnaden i densitet.
Is flyter på vatten som det är mindre tät än vattnet, eftersom vattenmolekylerna har mer energi, eftersom de är i flytande tillstånd. Isen är i en solid tillstånd, det är mindre tät [partiklarna inte har lika mycket energi som vattnet], gör det möjligt att flyta.
Isen smälter dock efter ett tag. Så vatten blir kallare och kallare, kontrakt det, ta upp lite mindre utrymme och blir tätare. Detta är absolut typiskt; de flesta saker expandera vid upphettning och kontrakt när svalnat.
För vatten avtal det som det kyls ner till cirka 39 grader Celsius eller 4 grader Celsius. Då börjar vattnet att expandera, bildar en kristallin struktur som vi kallar "is". På grund av denna expansion med ca 15%, is flyter på vatten.
Isbergen flyter i vatten eftersom isberg har bur som strukturer av väte och syre molekyler vilket gör det ihåliga. Således, isbergen flyter i vatten där bindning mellan H & O molekyler inte är bur som...
Isen flyter i vatten eftersom det är mindre tät än vatten. Flytande vatten är mest tät på ungefärligt 4oC. Vatten blir mindre tätt vid en temperatur på under eller över detta värde.
Vatten är en av de få (om inte enda) molekyl som i dess fasta form av materia, är faktiskt mindre tät än det är flytande. Därför, när vattnet är en solid (ice), det kommer att flyta på sin flytande tillstånd (vatten) på grund av att mindre tät. Även vattnet expanderar när det blir fast, en annan mycket sällsynt (om inte unik) egendom. Anledningen till att is är mindre tät än vatten är att den kristallina strukturen av is har luckor i det på mikroskopisk nivå.
Vatten är en av de få (om inte enda) molekyl som i dess fasta form av materia, är faktiskt mindre tät än det är flytande. Därför, när vattnet är en solid (ice), det kommer att flyta på sin flytande tillstånd (vatten) på grund av att mindre tät. Även vattnet expanderar när det blir fast, en annan mycket sällsynt (om inte unik) egendom. Anledningen till att is är mindre tät än vatten är att den kristallina strukturen av is har luckor i det på mikroskopisk nivå.
Isen är mindre tät än vattnet gör det möjligt att flyta.

  • Relaterade Frågor

  • Varför fotogen flyta på vatten?

  • Varför gummi flyta på vatten?

  • Varför kroppen flyter i vatten?

  • Varför kokos flyta på vatten om fröet inuti är tung?

  • Varför döda kroppar flyter på vatten?

  • Varför vatten ski flyta på vatten?

  • Varför gör oljan flyter i vatten?

  • Varför ett ägg flyter i vatten och bakpulver?

  • Varför duse olja och vatten inte blanda?

  • Varför får inte vatten användas för att släcka bränder?

  • Skulle kloroform flyta på vatten?

  • Kan vatten flyter på vatten?

  • Vad gör något flyta på vatten?

  • Gör bensin sjunker eller flyter i vatten?

  • Varför kvinnor flyter lättare i vatten än män?

  • Varför en död kropp flyta på vatten?

  • Varför ruttna ägg flyter i vatten?

  • Varför ett träd flyter i vatten?

  • Varför russin flyta och sjunka i vatten?