Wat is het verschil tussen watermoleculen en ijsmoleculen?

Het concept van een molecuul (en de daarvan afgeleide ideeën over de moleculaire structuur van materie, de structuur van het molecuul zelf) maakt het mogelijk de eigenschappen te begrijpen van stoffen die de wereld creëren. Moderne, maar ook vroege, fysisch-chemische studies zijn gebaseerd op en gebaseerd op de grootse ontdekking van de atomisch-moleculaire structuur van materie. Het molecuul is een enkel "detail" van alle stoffen, waarvan het bestaan ​​werd gesuggereerd door Democritus. Daarom is het precies de structuur en onderlinge relatie met andere moleculen (die een bepaalde structuur en samenstelling vormen) die alle verschillen tussen stoffen, hun type en eigenschappen bepaalt / verklaart.

Het molecuul zelf, zijnde niet het kleinste bestanddeel van een stof (dat een atoom is), heeft een bepaalde structuur, eigenschappen. De structuur van het molecuul wordt bepaald door het aantal daarin gedefinieerde atomen en de aard van de binding (covalent) daartussen. Deze samenstelling is ongewijzigd, zelfs als de stof wordt omgezet in een andere staat (bijvoorbeeld gebeurt het met water - dit zal verder worden besproken).

De moleculaire structuur van een stof wordt bepaald door een formule die informatie geeft over atomen, hun aantal. Bovendien zijn de moleculen die de substantie / het lichaam vormen niet statisch: ze bewegen ook zelf - de atomen roteren, interageren met elkaar (aantrekken / afstoten).

Kenmerken van water, de toestand ervan

De samenstelling van een stof zoals water (evenals de chemische formule) is voor iedereen bekend. Elk van zijn moleculen bestaat uit drie atomen: een zuurstofatoom, aangeduid met de letter "O", en waterstofatomen - het Latijnse "H", in de hoeveelheid van 2. De vorm van het watermolecuul is niet symmetrisch (vergelijkbaar met een gelijkbenige driehoek).

Water molecuul

Water, als een stof die zijn moleculen vormt, reageert op de externe "omgeving", de milieu-indicatoren - temperatuur, druk. Afhankelijk van het laatste, kan water de toestand veranderen, waarvan er drie zijn:

  1. De meest gebruikelijke, natuurlijke staat voor water is vloeibaar. De moleculaire structuur (dihydrol) van een eigenaardige volgorde waarin enkele moleculen holtes opvullen (door waterstofbruggen).
  2. Een damptoestand waarin de moleculaire structuur (hydrol) wordt weergegeven door afzonderlijke moleculen waartussen geen waterstofbruggen worden gevormd.
  3. De vaste stof (eigenlijk ijs) heeft een moleculaire structuur (trihydrol) met sterke en stabiele waterstofbruggen.

Naast deze verschillen zijn er natuurlijk verschillende manieren om een ​​substantie "over te schakelen" van de ene toestand (vloeistof) naar de andere. Deze overgangen transformeren de substantie en provoceren de overdracht van energie (vrijkomen / absorberen). Onder hen zijn directe processen - de omzetting van vloeibaar water in stoom (verdamping), in ijs (bevriezing) en omgekeerd - in vloeistof uit damp (condensatie), uit ijs (smelten). Ook de toestand van waterdamp en ijs kan in elkaar overgaan: sublimatie - ijs tot stoom, sublimatie - het omgekeerde proces.

De specificiteit van ijs als een staat van water

Het is algemeen bekend dat ijs bevriest (getransformeerd van water) wanneer het de temperatuur oversteekt in de richting van het verlagen van de grens tot nul graden. Hoewel er in dit begrijpelijke fenomeen enkele nuances zijn. De ijstoestand is bijvoorbeeld dubbelzinnig, de typen en aanpassingen zijn anders. Ze verschillen voornamelijk in de omstandigheden waaronder ze ontstaan ​​- temperatuur, druk. Er zijn al vijftien dergelijke wijzigingen.

IJs in zijn verschillende vormen heeft een andere moleculaire structuur (moleculen zijn niet te onderscheiden van watermoleculen). Natuurlijk en natuurlijk ijs, in wetenschappelijke terminologie aangeduid als ice Ih - een stof met een kristallijne structuur. Dat wil zeggen, elke molecule met zijn vier "buren" eromheen (de afstand tussen alles is gelijk) creëert een geometrische vorm van een tetraëder. Andere ijsfasen hebben een meer complexe structuur, bijvoorbeeld de sterk geordende structuur van trigonaal, kubisch of monoklien ijs.

De belangrijkste verschillen tussen ijs en water op moleculair niveau

De eerste en niet direct gerelateerd aan de moleculaire structuur van water en ijs is het verschil tussen hen - een indicator van de dichtheid van een stof. De kristalstructuur inherent aan ijs, wanneer deze wordt gevormd, draagt ​​bij tot een gelijktijdige afname van de dichtheid (van een indicator van bijna 1000 kg / m³ tot 916, 7 kg / m³). Dit stimuleert een toename in volume van 10%.

Het belangrijkste verschil zit in de moleculaire structuur van deze aggregerende toestanden van water (vloeibaar en vast) in de hoeveelheid, het type en de sterkte van waterstofbruggen tussen moleculen . In het ijs (vaste toestand) combineren ze vijf moleculen, en de waterstofbruggen zelf zijn sterker.

De moleculen van de stoffen water en ijs, zoals eerder vermeld, zijn hetzelfde. Maar in ijsmoleculen vormt een zuurstofatoom (om een ​​kristallijn "rooster" van een stof te vormen) waterstofbruggen (twee) met "buur" moleculen.

Onderscheidt de substantie van water in zijn verschillende toestanden (aggregaat), niet alleen de structuur van de ordening van moleculen (moleculaire structuur), maar ook hun beweging, de sterkte van de relatie / aantrekking tussen hen. Watermoleculen in de vloeibare toestand worden eerder zwak aangetrokken, waardoor de vloeibaarheid van water wordt gewaarborgd. In vast ijs is de aantrekkingskracht van moleculen het sterkst, daarom is hun fysieke activiteit klein (het zorgt voor de constantheid van de ijsvorm).

Aanbevolen

Wat is het verschil tussen zuigelingenvoeding NAN 1 en NAN 2?
2019
Sialor voor kinderen en volwassenen: beschrijving en verschillen
2019
Welk materiaal is beter dan taslan of membraan?
2019