tgoop.com/stolbov_study/179
Last Update:
Почему при образовании льда вещество расширяется?
Все мы, наверняка, помним школьные опыты или рассказы о том, что если налить в стеклянную бутылку воду и поставить ее в морозилку, то при образовании льда бутылка лопнет, т.к. лед занимает больший объем по сравнению с водой. Кто-то из вас задумывался, почему это происходит? Ведь большинство веществ в природе расширяются при увеличении температуры, и при переходе из твердого состояния в жидкое, а у льда все наоборот.
Все из-за уникальной структуры льда и связей атомов в ней. В большинстве веществ в твердом состоянии атомы расположены плотнее друг к другу, чем в жидком. После плавления им нужно больше места, чтобы колебаться и двигаться в пространстве, чем и отличается жидкое состояние от твердого, в котором атомы не уходят со своих мест, а лишь колеблются вокруг них. У льда структура более «пористая» и атомы расположены так, что между ними много пустот (см. рисунок), которые при разрушении кристаллической решетки (плавлении) заполняются молекулами. Именно поэтому плотность льда меньше плотности воды, он может плавать на поверхности воды, а при затвердевании занимает больший объем (примерно на 9%).
Атомы кислорода в кристаллической структуре льда образуют гексагональную (шестигранную) решетку, а каждая молекула H2O связана с четырьмя другими молекулами водородными связями. Из курса школьной химии мы знаем, что в молекуле воды атомы связаны ковалентной полярной связью, а между молекулами воды возникают водородные связи. Каждая молекула воды может образовывать до четырех таких связей с соседними молекулами. Чтобы водородные связи в структуре льда были максимально стабильны, молекулы должны находиться под определённым углом и на заданном расстоянии друг от друга. Это приводит к тому, что расстояния между ними становятся больше, чем в более "плотных" состояниях, таких как жидкая вода.
STOLBOV STUDY
BY STOLBOV STUDY | ФИЗИКА для взрослых и детей
Share with your friend now:
tgoop.com/stolbov_study/179