Πώς διαφέρουν οι σχετικές πυκνότητες των υδάτων ως στερεό και υγρό από αυτό των περισσότερων άλλων ουσιών;
* Οι περισσότερες ουσίες είναι πυκνότερες ως στερεά από τα υγρά. Αυτό σημαίνει ότι μια σταθερή μορφή της ουσίας θα βυθιστεί στην υγρή της μορφή. Σκεφτείτε τους κύβους πάγου που βυθίζονται στο νερό, ή ένα συμπαγές κομμάτι μεταλλικού βυθού στην τετηγμένη μορφή του.
* Το νερό είναι λιγότερο πυκνό ως στερεό (πάγος) από ό, τι ως υγρό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο πάγος επιπλέει στο νερό.
Γιατί είναι διαφορετικό το νερό;
Η ασυνήθιστη συμπεριφορά του νερού οφείλεται στη διάταξη των μορίων του:
* υγρό νερό: Τα μόρια του νερού κινούνται συνεχώς και σχηματίζουν προσωρινούς δεσμούς υδρογόνου μεταξύ τους. Αυτά τα ομόλογα διαρκούν συνεχώς και μεταμορφώνουν.
* στερεό νερό (πάγος): Στον πάγο, οι δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού γίνονται πιο σταθεροί και σχηματίζουν μια άκαμπτη, κρυσταλλική δομή. Αυτή η δομή δημιουργεί πολύ κενό χώρο μεταξύ των μορίων, καθιστώντας τον πάγο λιγότερο πυκνό από το υγρό νερό.
Συνέπειες αυτής της ασυνήθιστης ιδιοκτησίας:
* ζωή στη γη: Το γεγονός ότι ο πάγος επιπλέει είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή στη γη. Εάν ο πάγος ήταν πυκνότερος από το νερό, θα βυθίστηκε στο κάτω μέρος των λιμνών και των ωκεανών, τελικά παγώνοντάς τα στερεά. Αυτό θα καθιστούσε αδύνατο να επιβιώσει η υδρόβια ζωή.
* Κλιματική ρύθμιση: Το πλωτό στρώμα πάγου στις λίμνες και τους ωκεανούς μονώνει το νερό κάτω, αποτρέποντάς το να παγώσει πλήρως και να ρυθμίζει το κλίμα.
* Μοτίβα καιρού: Η επέκταση του νερού καθώς παγώνει συμβάλλει στη διάβρωση και τη διάβρωση των πετρωμάτων, διαμορφώνοντας την επιφάνεια της γης.
Συνοπτικά: Η μοναδική ιδιότητα του νερού ότι είναι λιγότερο πυκνή ως στερεό από ότι ως υγρό είναι αποτέλεσμα των ισχυρών δεσμών υδρογόνου που σχηματίζουν μεταξύ των μορίων του νερού και δημιουργούν μια πιο ανοιχτή δομή στον πάγο. Αυτή η ιδιοκτησία έχει βαθιές επιπτώσεις στη ζωή στη Γη και στο κλίμα του πλανήτη.
