Τι συμβαίνει με τους δεσμούς υδρογόνου όταν λιωθεί το νερό;

Όταν λιωθεί το νερό, οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού σπάζουν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η θερμική ενέργεια που παρέχεται για να λιώσει το νερό αναγκάζει τα μόρια του νερού να κινούνται ταχύτερα και να συγκρουστούν μεταξύ τους πιο συχνά. Αυτή η αυξημένη κινητική ενέργεια διαταράσσει τους δεσμούς υδρογόνου, επιτρέποντας στα μόρια του νερού να κινούνται πιο ελεύθερα. Ως αποτέλεσμα, το νερό αλλάζει από στερεά κατάσταση σε υγρή κατάσταση.

Το σπάσιμο των δεσμών υδρογόνου όταν λιωθεί το νερό έχει αρκετές σημαντικές συνέπειες. Μια συνέπεια είναι ότι η πυκνότητα του νερού μειώνεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού τους προκαλούν να συσκευάσουν πιο στενά μαζί στη στερεά κατάσταση. Όταν οι δεσμοί αυτοί είναι σπασμένοι, τα μόρια του νερού μπορούν να κινηθούν πιο μακριά, με αποτέλεσμα τη μείωση της πυκνότητας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο πάγος επιπλέει σε υγρό νερό.

Μια άλλη συνέπεια της θραύσης των δεσμών υδρογόνου όταν λιωθεί το νερό είναι ότι η επιφανειακή τάση του νερού μειώνεται. Η επιφανειακή τάση είναι η δύναμη που προκαλεί την επιφάνεια ενός υγρού να αντισταθεί στο σπάσιμο. Στο νερό, αυτή η δύναμη προκαλείται από τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των μορίων νερού στην επιφάνεια. Όταν οι δεσμοί αυτοί σπάζουν, η επιφανειακή τάση του νερού μειώνεται, καθιστώντας ευκολότερη τη διάσπαση της επιφάνειας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα σταγονίδια νερού σχηματίζονται σε σφαίρες.

Τέλος, το σπάσιμο των δεσμών υδρογόνου όταν λιωθεί το νερό επηρεάζει επίσης τη συγκεκριμένη θερμική ικανότητα του νερού. Η ειδική θερμική ικανότητα είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας μιας ουσίας κατά ένα βαθμό Κελσίου. Το νερό έχει υψηλή ειδική θερμική χωρητικότητα, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή θερμική ενέργεια για να αυξήσει τη θερμοκρασία του. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων νερού αποθηκεύουν τη θερμική ενέργεια. Όταν οι δεσμοί αυτοί είναι σπασμένοι, απελευθερώνεται η αποθηκευμένη θερμική ενέργεια, η οποία αυξάνει τη θερμοκρασία του νερού.