Il ghiaccio galleggia sull'acqua a causa della sua densità. Il ghiaccio è lo stato solido dell'acqua. Questo stato ha struttura, forma e volumi ben definiti. Normalmente la densità di un solido è maggiore di quella di un liquido, ma per l'acqua è il contrario.
In condizioni di pressione normali (un'atmosfera), il ghiaccio inizia a prodursi quando la temperatura è inferiore a 0 ºC.
Acqua e sua densità
Le molecole d'acqua sono costituite da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, con la formula rappresentativa H2O.
A pressioni normali, l'acqua è allo stato liquido, tra 0 e 100 ° C. Quando l'acqua è in questo stato, le molecole si muovono con un certo grado di libertà perché quella temperatura fornisce energia cinetica alle molecole.
Quando l'acqua è inferiore a 0 ° C, le molecole non hanno abbastanza energia per spostarsi da una parte all'altra. Essendo vicini gli uni agli altri, interagiscono tra loro e sono disposti in modi diversi.
Tutte le strutture cristalline che il ghiaccio può avere sono simmetriche. La disposizione principale è esagonale e con legami idrogeno che danno uno spazio molto più ampio alla struttura rispetto a quello dell'acqua.
Quindi, se per un dato volume entra più acqua del ghiaccio, si può dire che lo stato solido dell'acqua è meno denso del suo stato liquido.
A causa di questa differenza di densità, si verifica il fenomeno del ghiaccio che galleggia sull'acqua.
Importanza del ghiaccio
Persone e animali in tutto il mondo beneficiano di questa proprietà dell'acqua.
Poiché le calotte glaciali si formano sulla superficie di laghi e fiumi, le specie che popolano il fondo hanno una temperatura leggermente superiore a 0 ° C, quindi le condizioni di vita sono per loro più favorevoli.
Gli abitanti delle zone dove le temperature tendono a scendere molto approfittano di questa proprietà nei laghi per pattinare e praticare alcuni sport.
D'altra parte, se la densità del ghiaccio fosse maggiore di quella dell'acqua, le grandi calotte sarebbero sotto il mare e non rifletterebbero tutti i raggi che le raggiungono.
Ciò aumenterebbe notevolmente la temperatura media del pianeta. Inoltre, non ci sarebbe distribuzione dei mari come è attualmente noto.
In generale, il ghiaccio è molto importante poiché ha una miriade di usi: dalle bevande rinfrescanti e la conservazione degli alimenti ad alcune applicazioni nell'industria chimica e farmaceutica, tra le altre.
Riferimenti
- Chang, R. (2014). chimica (Internazionale; Undicesimo; ed.). Singapore: McGraw Hill.
- Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, JHE, Escribano, R., Finney, JL, Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Strutture, modelli e processi del ghiaccio: una vista sui campi di ghiaccio. Recensioni di fisica moderna, 84 (2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
- Carrasco, J., Michaelides, A., Forster, M., Raval, R., Haq, S. e Hodgson, A. (2009). Una struttura di ghiaccio unidimensionale costruita da pentagoni. Nature Materials, 8 (5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
- Franzen, HF e Ng, CY (1994). Chimica fisica dei solidi: principi di base di simmetria e stabilità dei solidi cristallini. River Edge, NJ; Singapore;: World Scientific.
- Varley, I., Howe, T. e McKechnie, A. (2015). Applicazione di ghiaccio per la riduzione del dolore e del gonfiore dopo un intervento chirurgico al terzo molare - una revisione sistematica. British Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 53 (10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
- Bai, J., Angell, CA, Zeng, XC e Stanley, HE (2010). Clatrato monostrato privo di ospiti e sua coesistenza con ghiaccio bidimensionale ad alta densità. Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d'America, 107 (13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107