קרח צף על מים בגלל צפיפותו. קרח הוא מצבם המוצק של מים. למצב זה מבנה, צורה ונפחים מוגדרים היטב. בדרך כלל צפיפות מוצק גדולה מזו של נוזל, אך ההיפך הוא הנכון למים.
בתנאי לחץ רגילים (אטמוספרה אחת) מתחיל להיווצר קרח כאשר הטמפרטורה נמוכה מ- 0 ° C.
מים וצפיפותם
מולקולות מים מורכבות משני אטומי מימן ואטומי חמצן אחד, עם הנוסחה הייצוגית H2O.
בלחצים רגילים מים במצב נוזלי, בין 0 ל 100 מעלות צלזיוס. כאשר מים במצב זה, המולקולות נעות בדרגת חופש מסוימת מכיוון שטמפרטורה זו מספקת אנרגיה קינטית למולקולות.
כאשר מים הם מתחת ל- 0 מעלות צלזיוס, למולקולות אין מספיק אנרגיה כדי לעבור מצד אחד לצד שני. כשהם קרובים זה לזה, הם מתקשרים זה עם זה ומסודרים בדרכים שונות.
כל המבנים הגבישיים שיש לקרח יכולים להיות סימטריים. הסידור העיקרי הוא משושה ועם קשרי מימן המקנים מרחב גדול בהרבה למבנה לעומת זה של מים.
כך שאם עבור נפח נתון יותר מים נכנסים מאשר קרח, ניתן לומר שמצבם המוצק של מים הוא פחות צפוף ממצבם הנוזלי.
בשל הבדל זה בצפיפות, מתרחשת תופעת הקרח שצף על מים.
חשיבות הקרח
אנשים ובעלי חיים ברחבי העולם נהנים מנכס זה של מים.
עם היווצרות יריעות קרח על משטחי אגמים ונהרות, למינים המאכלסים את הקרקעית יש טמפרטורה מעט מעל 0 מעלות צלזיוס, כך שתנאי החיים הם טובים יותר עבורם.
תושבי האזורים שבהם הטמפרטורות נוטות לרדת הרבה מנצלים את הנכס הזה באגמים כדי להחליק ולהתאמן על כמה ענפי ספורט.
לעומת זאת, אם צפיפות הקרח הייתה גדולה יותר מזו של המים, הכומות הגדולות היו מתחת לים ולא ישקפו את כל הקרניים שמגיעות אליהם.
זה יגדיל משמעותית את הטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ. בנוסף, לא תהיה חלוקת ים כפי שהיא מוכרת כיום.
באופן כללי, קרח חשוב מאוד מכיוון שיש בו מספר רב של שימושים: החל במשקאות מרעננים ושימור מזון ועד ליישומים מסוימים בתעשייה הכימית והתרופתית, בין היתר.
הפניות
- צ'אנג, ר '(2014). כימיה (בינלאומי; אחת עשרה; עורכת). סינגפור: מקגרו היל.
- Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, JHE, Escribano, R., Finney, JL, Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). מבני קרח, תבניות ותהליכים: נוף על שדות הקרח. ביקורות על פיזיקה מודרנית, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). מבנה קרח חד ממדי הבנוי מחומצות. חומרי טבע, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
- Franzen, HF, & Ng, CY (1994). כימיה פיזיקלית של מוצקים: עקרונות בסיסיים של סימטריה ויציבות של מוצקים גבישיים. River Edge, NJ; סינגפור;: World Scientific.
- Varley, I., Howe, T., and McKechnie, A. (2015). יישום קרח להפחתת כאב ונפיחות לאחר ניתוח טוחול שלישי - סקירה שיטתית. כתב העת הבריטי לכירורגיית פה ולסת, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- Bai, J., Angell, CA, Zeng, XC, and Stanley, HE (2010). אורח חד-שכבתי ללא אורח משתווה יחד ודו-קיום עם קרח דו-ממדי בצפיפות גבוהה. הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107