IJs drijft op water vanwege zijn dichtheid. IJs is de vaste toestand van water. Deze staat heeft een goed gedefinieerde structuur, vorm en volumes. Normaal gesproken is de dichtheid van een vaste stof groter dan die van een vloeistof, maar het tegenovergestelde is het geval voor water.
Bij normale druk (één atmosfeer) begint ijs te worden geproduceerd wanneer de temperatuur lager is dan 0 ºC.
Water en zijn dichtheid
Watermoleculen bestaan uit twee waterstofatomen en één zuurstofatoom, met de representatieve formule H2O.
Bij normale drukken is water vloeibaar, tussen 0 en 100 ° C. Wanneer water zich in deze toestand bevindt, bewegen de moleculen met een bepaalde mate van vrijheid omdat die temperatuur kinetische energie aan de moleculen levert.
Als het water onder de 0 ° C is, hebben de moleculen niet genoeg energie om van de ene naar de andere kant te gaan. Omdat ze dicht bij elkaar staan, communiceren ze met elkaar en zijn ze op verschillende manieren gerangschikt.
Alle kristallijne structuren die ijs kan hebben, zijn symmetrisch. De belangrijkste opstelling is zeshoekig en met waterstofbruggen die een veel grotere ruimte aan de structuur geven in vergelijking met die van water.
Dus als voor een bepaald volume meer water binnenkomt dan ijs, kan worden gezegd dat de vaste toestand van water minder dicht is dan de vloeibare toestand.
Door dit verschil in dichtheden treedt het fenomeen van ijsdrijvend op water op.
Belang van ijs
Mensen en dieren over de hele wereld profiteren van deze eigenschap van water.
Omdat zich ijskappen vormen op het oppervlak van meren en rivieren, hebben de soorten die op de bodem leven een temperatuur die iets boven de 0 ° C ligt, waardoor de leefomstandigheden voor hen gunstiger zijn.
De bewoners van gebieden waar de temperaturen vaak dalen, profiteren van deze eigenschap in de meren om te skaten en wat sporten te beoefenen.
Aan de andere kant, als de dichtheid van het ijs groter was dan die van het water, zouden de grote kappen zich onder de zee bevinden en niet alle stralen reflecteren die ze bereiken.
Dit zou de gemiddelde temperatuur van de planeet aanzienlijk verhogen. Bovendien zou er geen verdeling van de zeeën zijn zoals die momenteel bekend is.
Over het algemeen is ijs erg belangrijk omdat het talloze toepassingen kent: van verfrissende dranken en conservering van voedsel tot bepaalde toepassingen in onder meer de chemische en farmaceutische industrie.
Referenties
- Chang, R. (2014). chemie (International; Elfde; red.). Singapore: McGraw Hill.
- Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, JHE, Escribano, R., Finney, JL, Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). IJsstructuren, patronen en processen: een blik over de ijsvelden. Recensies van moderne fysica, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S., & Hodgson, A. (2009). Een eendimensionale ijsstructuur opgebouwd uit vijfhoeken. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
- Franzen, HF, & Ng, CY (1994). Fysische chemie van vaste stoffen: basisprincipes van symmetrie en stabiliteit van kristallijne vaste stoffen. River Edge, NJ; Singapore;: World Scientific.
- Varley, I., Howe, T., & McKechnie, A. (2015). IJsapplicatie voor het verminderen van pijn en zwelling na een derde kiesoperatie - een systematische review. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- Bai, J., Angell, CA, Zeng, XC en Stanley, HE (2010). Gastvrij monolaag clathraat en het naast elkaar bestaan met tweedimensionaal ijs met hoge dichtheid. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107