Lód i woda

Woda, powszechnie znana z właściwości chemicznych H2O, jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków na Ziemi, przy czym pokrywa się nią do 75% powierzchni Ziemi. Jest to jeden z najistotniejszych wymagań dla życia, i ma praktyczne zastosowanie dla niemal każdej branży, o której można pomyśleć.

Cząsteczka wody powstaje, gdy dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu są połączone kowalencyjnie ze sobą. Woda w stanie naturalnym występuje w postaci cieczy. Atomy wodoru w cząsteczkach wody nie są dostatecznie blisko; stąd wiązania wodorowe między cząsteczkami nieustannie się tworzą i pękają. To powoduje, że woda nie ma wyraźnej struktury i nadaje jej płynny wygląd. W stanie ciekłym cząsteczka wody jest średnio tylko wiązana wodorowo z około 3,4 sąsiadującymi cząsteczkami wody w tym samym czasie. Gęstość ciekłej wody wynosi 1,00 g / cm3.

Natomiast lód jest stałą formą wody. Lód ma sztywną strukturę kratową, w formie czworościennej krystalicznej, która przypomina olbrzymie cząsteczki molekularne. Występuje w różnych formach, na przykład w twardych połączonych kryształach, takich jak kostki lodu, lub luźno nagromadzonych granulkach, jak w śniegu. W przeciwieństwie do ciekłej wody, wiązania wodorowe odgrywają większą rolę w gęstości i kształcie lodu niż wiązania kowalencyjne, ponieważ cząsteczki wody są bardzo blisko siebie przyciśnięte. Powoduje to, że odpychający charakter podobnych ładunków pozwala przezwyciężyć siły przyciągania w strukturze, powodując, że lód przejawia niezwykłą właściwość stania się mniej gęstym w miarę ochładzania, gdzie konwencjonalna mądrość głosi, że im niższa temperatura, tym gęstsza staje się materia. Gęstość lodu wynosi 0,931 g / cm3. Właśnie dlatego lód unosi się w wodzie. W lodzie każda cząsteczka wody jest wiązana wodorowo z 4 innymi cząsteczkami wody.

Lód i woda ciekła mogą mieć ten sam charakter, ale mogą być wykorzystywane do bardzo różnych celów. Lód jest powszechnie stosowany do konserwowania żywności, ponieważ jest zimny, a wysoka entalpia wody fuzji pozwala jej skutecznie absorbować ciepło z innych rzeczy, opóźniając w ten sposób aktywność bakterii i mikroorganizmów. Z drugiej strony, woda w stanie ciekłym jest postrzegana jako tania alternatywa dla rozwiązań grzewczych w nocy, ponieważ mogą one pochłaniać ciepło słoneczne w ciągu dnia i uwalniać je w nocy.

Lód i płynna woda to niezbędne przedmioty, które pomagają ogromnie w naszym codziennym życiu, a zrozumienie, jak działają i zachowują się na pewno będzie korzystne dla nas wszystkich na dłuższą metę.