化學(xué)解釋為什么冰會(huì)浮在水面上
更新時(shí)間:2021-04-02 點(diǎn)擊次數(shù):3914次
為什么冰會(huì)浮在水面上這個(gè)問題的答案有兩個(gè)部分。首先,讓我們來看看為什么任何漂浮。然后,讓我們來看看為什么冰浮于水的液體,而不是下沉至底部。
回答:漂浮,如果它是較不密集的物質(zhì),或每單位體積具有較小的質(zhì)量,比其它組分的混合物中。例如,如果你到一桶水折騰了一把巖石,巖石,密集的水相比,會(huì)下沉。水,這是密度小于巖石,將浮動(dòng)?;旧希瑤r石推水的方式,或取代它。為一個(gè)對象,能夠漂浮在水面,它具有位移等于其自身的重量的重量的流體。
水達(dá)到其最大密度在4℃下(40°F)。進(jìn)一步冷卻,凍結(jié)成冰,它居然變得越來越密集。另一方面,最物質(zhì)最密集的固體狀態(tài)(凍)比在液體狀態(tài)。水是不同的,因?yàn)闅滏I。
水分子是由一個(gè)氧原子和兩個(gè)氫原子,強(qiáng)共價(jià)鍵彼此接合。水分子也由較弱的化學(xué)鍵(氫鍵),帶正電荷的氫原子和相鄰的水分子帶負(fù)電荷的氧原子之間的相互吸引。由于水冷卻在4℃以下,氫鍵調(diào)整持有負(fù)電的氧原子分開。這將產(chǎn)生一個(gè)晶格,這是俗稱“冰”。
因?yàn)樗且后w水的密度小于約9%的冰浮。換句話說,冰占據(jù)了約9%的比水更大的空間,因此,一升的冰的重量小于一升的水。較重的水驅(qū)較輕的冰,所以冰浮到頂部。這樣的后果之一是,湖泊和河流凍結(jié)從上到下,使魚類生存,即使當(dāng)湖面已凍結(jié)。如果冰沉沒,水會(huì)位移到頂部和暴露于較冷的溫度下,迫使河流和湖泊填補(bǔ)固體用冰和凍結(jié)。