Abnormale digtheid van ys en water

Water - 'n geheimsinnige vloeistof. Dit is te wyte aan die feit dat die meeste van sy eienskappe is abnormaal, dit wil sê, anders as ander vloeistowwe. Die rede lê in sy spesiale struktuur, wat veroorsaak word deur waterstofbindings tussen die molekules, wat wissel met temperatuur en druk. Hierdie unieke eienskappe besit word en ys. Daar word gesê dat die bepaling digtheid kan verwesenlik word deur die formule ρ = m / V. Gevolglik kan die maatstaf gestel word deur die studie van vloeistof massa van die materiaal per eenheid volume.

Kom ons kyk na 'n paar van die eienskappe van ys en water. Byvoorbeeld, digtheid anomalie. Na afloop van die ys gesmelt die digtheid verhoog, wat deur die kritieke punt van 4 grade, en dan eers begin afneem met toename in temperatuur. Maar die konvensionele vloeistowwe dit afneem altyd tydens verkoeling. Hierdie feit is 'n wetenskaplike verklaring. Hoe hoër die temperatuur, hoe groter snelheid van die molekules. Dit lei tot afstoting van mekaar, en daarvolgens, die materiaal word meer bros. Riddle water bestaan in die feit dat ten spyte van die toename in snelheid van die molekules as die temperatuur styg, verlaging van sy digtheid kom slegs by hoë temperature.

Die tweede geheim is die vraag: "Hoekom is ys kan dryf op die oppervlak van die water?", "Waarom is sy in die riviere nie vries aan die onderkant?" Die feit dat die digtheid van ys is laer as dié van water. En in die proses van smelt enige ander vloeistof, sy digtheid is kleiner as dié van die kristal. Dit is te wyte aan die feit dat hulle 'n sekere interval, en gereël gereeld in die laaste molekule. Dit is tipies van enige stof kristalle. Maar, afgesien van hierdie, die molekule hulle "verpak" tight genoeg. In die proses van die smelt van die kristal reëlmaat verdwyn, wat slegs moontlik is wanneer die molekules minder dig. Gevolglik is die digtheid van die stof verminder in die smeltproses. Maar hierdie maatstaf verander word nogal 'n bietjie, byvoorbeeld, die smelt van metale dit het 'n gemiddeld van 3 persent gedaal. Maar die digtheid van ys is minder as die digtheid van water in 'n keer tien persent. Daarom kan ons sê dat hierdie sprong is abnormale nie net vir sy teken, maar ook die grootte.

Verduidelik die data struktuur van ys legkaart funksies. Dit is 'n rooster van waterstofbindings, wat in elk van die vier stukke node. Daarom is die netto bekend as 'n quad. Alle hoeke is gelyk aan QT in dit, so dit staan bekend as die tetraëdriese. Verder is dit bestaan uit 'n ses-lid ringe van die geboë vorm.

'N Kenmerk van die soliede struktuur van water is dat die losweg verpak molekules daarin. As hulle in noue verband, sal die digtheid van die ys gelyk aan 2,0 g / cm3 wees, maar in werklikheid is dit 0,92 g / cm3. Hieruit kan die gevolgtrekking gekom dat die teenwoordigheid van 'n groot ruimtelike volumes moet lei tot onstabiliteit moet volg. Trouens, die rooster word minder sterk, maar dit kan herbou. Ice - so stewig materiaal wat selfs die voorouers van moderne Inuit geleer om hul hutte te bou uit dit uit. En tot vandag toe, inwoners van Arktiese ledobeton gebruik as 'n boumateriaal. Gevolglik, wanneer die druk wissel ys struktuur. Dit is in hierdie stabiliteit is die belangrikste eienskap van waterstofbindings tussen molekules roosters H ₂ O. Gevolglik elke watermolekuul in die vloeibare toestand behou vier waterstofbinding, maar op dieselfde hoeke verskil van Qt word, dit lei tot die feit dat die ys digtheid minder as dié van water.