Pourquoi les glaces flottent-elles dans l'eau si elles sont la même substance?



La glace flotte dans l'eau en raison de sa densité. La glace est l'état solide de l'eau. Cet état a une structure, une forme et des volumes bien définis. Normalement, la densité d'un solide est supérieure à celle du liquide, mais l'inverse se produit dans le cas de l'eau.

Dans des conditions de pression normales (une atmosphère), la glace commence à produire lorsque la température est inférieure à 0 ° C.

L'eau et sa densité

Les molécules d'eau sont formées de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, avec la formule représentative de H2O.

A des pressions normales, l'eau est à l'état liquide, entre 0 et 100 ° C. Lorsque l'eau est dans cet état, les molécules se déplacent avec un certain degré de liberté car cette température fournit une énergie cinétique aux molécules.

Lorsque l'eau est inférieure à 0 ° C, les molécules n'ont pas assez d'énergie pour se déplacer d'un côté à l'autre. Étant proches les uns des autres, ils interagissent les uns avec les autres et sont disposés de différentes manières.

Toutes les structures cristallines que la glace peut avoir sont symétriques. L'arrangement principal est l'hexagone et les liaisons hydrogène qui donnent un espace beaucoup plus grand à la structure par rapport à l'eau.

Alors, si plus d'eau que de glace pénètre dans un volume donné, on peut dire que l'état solide de l'eau est moins dense que son état liquide.

En raison de cette différence de densité, le phénomène de la glace flottant dans l'eau se produit.

Importance de la glace

Les gens et les animaux du monde entier bénéficient de cette propriété de l'eau.

Lorsque les couches de glace se forment à la surface des lacs et des rivières, les espèces qui habitent le fond ont une température légèrement supérieure à 0 ° C, de sorte que les conditions de vie leur sont plus favorables.

Les habitants des zones où les températures sont généralement très basses profitent de cette propriété dans les lacs pour pratiquer le sport et pratiquer le sport.

En revanche, si la densité de la glace était supérieure à celle de l’eau, les grandes calottes seraient sous la mer et ne refléteraient pas tous les rayons qui les atteignent.

Cela augmenterait considérablement la température moyenne de la planète. De plus, il n'y aurait pas de distribution des mers comme on le sait actuellement.

En général, la glace est très importante car elle a une multitude d'utilisations: du rafraîchissement des boissons et de la préservation des aliments à certaines applications dans l'industrie chimique et pharmaceutique, entre autres.

Références

  1. Chang, R. (2014). chimie (International, Eleventh; éd.). Singapour: McGraw Hill.
  2. Bartels-Rausch, T., Bergeron, V., Cartwright, J.H. E., Scribe, R., Finney, J.L., Grothe, H., Uras-Aytemiz, N. (2012). Structures de glace, modèles et processus: vue sur les champs de glace. Critiques de Physique moderne, 84(2), 885-944. doi: 10.1103 / RevModPhys.84.885
  3. Carrasco, J., Michaelides, A., M. Forster, R. Raval, Haq, S. et Hodgson, A. (2009). Une structure de glace unidimensionnelle construite à partir de pentagones. Matériaux naturels, 8(5), 427-431. doi: 10.1038 / nmat2403
  4. Franzen, H. F. et Ng, C. Y. (1994). Chimie physique des solides: principes de base de la symétrie et de la stabilité des solides cristallins. River Edge, New Jersey, Singapour, World Scientific.
  5. Varley, I., Howe, T. et McKechnie, A. (2015). Application de glace pour réduire la douleur et le gonflement après une chirurgie de troisième molaire - une revue systématique. Journal britannique de chirurgie buccale et maxillo-faciale, 53(10), e57. doi: 10.1016 / j.bjoms.2015.08.062
  6. Bai, J., Angell, C.A., Zeng, X.C. et Stanley, H.E. (2010). Clathrate monocouche sans invité et sa coexistence avec la glace à haute densité à deux dimensions. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique, 107(13), 5718-5722. doi: 10.1073 / pnas.0906437107