Unormal tæthed af is og vand

Vand - en mystisk væske. Dette skyldes det faktum, at de fleste af dets egenskaber er unormale, dvs. forskellig fra andre væsker. Årsagen ligger i dets særlige struktur, som er forårsaget af hydrogenbindinger mellem molekylerne, varierer med temperatur og tryk. Disse unikke egenskaber er besatte og is. Det siges, at massefyldebestemmelsen kan realiseres ved formlen ρ = m / V. Følgelig kan kriterium indstilles gennem studiet af fluid masse af materiale per volumenenhed.

Lad os se på nogle af de egenskaber af is og vand. For eksempel densitet anomali. Efter at isen var smeltet stigningerne densitet, der passerer gennem den kritiske mærke på 4 grader, og først derefter begynder at falde med stigende temperatur. Men de konventionelle fluider det altid falder under afkøling. Dette faktum er en videnskabelig forklaring. Jo højere temperaturen er, desto større hastighed af molekylerne. Dette fører til frastødning af hinanden, og følgelig bliver materialet mere sprødt. Riddle vand består i, at på trods af stigningen i hastigheden af molekylerne, når temperaturen stiger, sænkning dets densitet forekommer kun ved høje temperaturer.

Den anden mysterium er spørgsmålet: "Hvorfor er is kan flyde på overfladen af vandet?", "Hvorfor er hun i floderne ikke fryse til bunden?" Det faktum, at densiteten af is er lavere end vands. Og i færd med at smelte enhver anden væske, dens densitet er mindre end det for krystallen. Dette skyldes det faktum, at de har et vist interval, og arrangeret regelmæssigt i det sidste molekyle. Dette er typisk for enhver stof krystaller. Men bortset fra dette, molekylet de "pakket" stram nok. I processen med smeltning af krystal regelmæssighed forsvinder, hvilket kun er muligt, når molekylerne mindre tæt. Følgelig er tætheden af stoffet reduceres i smelteprocessen. Men at ændre dette kriterium er ganske lidt, for eksempel, smeltning af metaller det er faldet i gennemsnit 3 procent. Imidlertid tætheden af is er mindre end densiteten af vand på en gang ti procent. Derfor kan vi sige, at dette spring er unormal ikke kun for sin tegn, men også størrelsen.

Forklarer datastrukturen af is puslespil funktioner. Det er et gitter af hydrogenbindinger, som i hver af de fire stykker node. Derfor er nettet kaldes en quad. Alle vinkler er lig med qT i det, så det kaldes tetrahedrale. Desuden består det af en seks-leddede ringe af den buede form.

Et træk ved den faste struktur af vand er, at de løst pakkede molekyler deri. Hvis de er i nær overensstemmelse, vil densiteten af isen være lig med 2,0 g / cm3, men i virkeligheden er 0,92 g / cm3. Ud fra dette bør følge den konklusion, at tilstedeværelsen af store rumlige volumener skal føre til ustabilitet. Faktisk gitteret bliver mindre stærk, men det kan rekonstrueres. Ice - så robust materiale, at selv forfædrene til moderne Inuit lærte at bygge deres hytter ud af det. Og den dag i dag, beboerne i Arktis ledobeton anvendt som byggemateriale. Følgelig når trykket varierer is struktur. Det er i denne stabilitet er den vigtigste egenskab af hydrogenbindinger mellem molekyler gitre _H2O Følgelig hver vandmolekyle i flydende tilstand bibeholder fire hydrogenbinding, men på samme vinkler bliver forskellig fra qT fører dette til, at isen densitet mindre end vands.