Starpība starp ūdeni un ledu
Share
galvenā atšķirība starp ūdeni un ledu ir tas, ka ūdenim nav regulāra molekulu izvietojuma, turpretim ledam ir noteikta kristāliska struktūra.
Kopš sākotnējiem zemes evolūcijas posmiem ūdens ir bijusi galvenā zemes daļa. Mūsdienās ūdens pārklāj vairāk nekā 70% zemes virsmas. No tā lielākā ūdens daļa ir okeānos un jūrās; kas ir aptuveni 97%. Upēs, ezeros un dīķos ir 0,6% ūdens, un apmēram 2% ir tur, kur atrodas polārie ledus vāciņi un ledāji. Zināms ūdens daudzums atrodas pazemē, un neliels daudzums gāzes ir tvaiku un mākoņu formā. Starp tiem tiešai lietošanai cilvēkiem ir atlicis mazāk nekā 1% ūdens. Arī šis tīrais ūdens katru dienu kļūst piesārņots, un ir jābūt pareizam ūdens saglabāšanas plānam.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir ūdens
3. Kas ir ledus
4. Salīdzinājums blakus - ūdens un ledus tabulas formā
5. Kopsavilkums
Kas ir ūdens?
Ūdens ir neorganisks savienojums ar ķīmisko formulu H2O. Ūdens ir kaut kas tāds, bez kura mēs nevaram dzīvot. Divi ūdeņraži kovalenti savienojas ar skābekļa atomu, veidojot ūdens molekulu. Turklāt molekula iegūst saliektu formu, lai samazinātu elektronu vientuļa pāra saites atgrūšanos, un H-O-H leņķis ir 104o. Ūdens ir dzidrs, bezkrāsains, bez garšas un bez smaržas šķidrums. Turklāt tas var būt dažādās formās, piemēram, miglā, rasā, sniegā, ledus, tvaikos utt. Tas nonāk gāzes fāzē, kad silda virs 100 oC pie normāla atmosfēras spiediena.
Ūdens ir brīnumains molekula. Tas ir visbagātākais neorganiskais savienojums dzīvajā vielā. Vairāk nekā 75% mūsu ķermeņa veido ūdens. Tur tā ir šūnu sastāvdaļa, darbojas kā šķīdinātājs un reaģents. Tomēr tas ir šķidrums istabas temperatūrā, lai arī tam ir zema molekulmasa - 18 gmol-1.
01. attēls. Ūdens ir šķidrā fāzē
Ūdens spēja veidot ūdeņraža saites ir tā unikālā īpašība. Tur viena ūdens molekula var veidot četras ūdeņraža saites. Skābeklis ir vairāk elektronegatīvs nekā ūdeņradis, padarot O-H saites ūdens molekulā polāru. Polaritātes un spēju veidot ūdeņraža saites dēļ ūdens ir spēcīgs šķīdinātājs. Turklāt mēs to saucam par universālu šķīdinātāju, ņemot vērā tā spēju izšķīdināt lielu daudzumu materiālu. Turklāt ūdenim ir liels virsmas spraigums, lieli līmes un saliedējošie spēki. Tas var izturēt temperatūras izmaiņas, neizejot no gāzes vai cietā formā. Mēs to nosaucam par lielu siltumietilpību, kas savukārt ir svarīga dzīvo organismu izdzīvošanai.
Kas ir ledus?
Ledus ir cieta ūdens forma. Kad mēs saucam par ūdeni zem 0oC tas sāk sasalst, veidojot ledu. Ledus ir caurspīdīgs vai nedaudz necaurspīdīgs. Tomēr dažreiz tam ir krāsa atkarībā no tajā esošajiem piemaisījumiem. Turklāt šim savienojumam ir pasūtīta regulāra kristāliskā struktūra.
02 attēls: Ledus peld uz ūdens
Ūdeņraža saites ir svarīgas, lai šī sakārtotā cietā struktūra veidotos ledus. Ūdeņraža saites uztur H2O molekulas ar noteiktu attālumu viena no otras, veidojot kristālisku struktūru. Šī procesa laikā tās pašas H masas tilpums2O izplešas (tas nozīmē, ka ūdens masa, salīdzinot ar lielu daudzumu, sasalst, veidojot ledu). Tā kā, sasalstot, ūdens tilpums paplašinās, ledus blīvums ir zemāks par ūdeni. Tāpēc tas var peldēt uz ūdens. Tas neļauj ūdenstilpnēs dibena ūdenim sasalst ziemas periodā, tādējādi aizsargājot ūdens dzīvi.
Kāda ir atšķirība starp ūdeni un ledu?
Ledus ir cieta ūdens forma, un tam ir noteikta kristāliska struktūra, bet ūdenim nav tik regulārs molekulu izvietojums. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp ūdeni un ledu. Šī atšķirība rodas, pateicoties ūdeņraža saitēm starp ūdens molekulām. Saldēšanas laikā ūdeņraža saites satur H2O molekulas noteiktā attālumā viens no otra, piešķirot kristālam struktūru ledam. Arī šis process palielina skaļumu. Tāpēc kā vēl vienu būtisku atšķirību starp ūdeni un ledu mēs varam teikt, ka ledam ir mazs blīvums salīdzinājumā ar ūdeni. Tādējādi tas var peldēt uz ūdens.
Tāpat mēs varam noteikt atšķirību starp ūdeni un ledu, ņemot vērā arī to tilpumu un blīvumu. Tas ir; tai pašai masai ūdens tilpums ir salīdzinoši mazāks nekā ledus. Jo ūdens blīvums ir lielāks nekā ledus. Zemāk redzamā infografika par atšķirībām starp ūdeni un ledu parāda vairāk atšķirību starp abām.
Kopsavilkums - ūdens pret ledu
Ledus ir cieta ūdens forma. Tomēr, ņemot vērā ūdeņraža saišu klātbūtni starp ūdens molekulām, veidojas ledus ar regulāru H izkārtojumu2O molekulas, kad mēs atdzesējam zem 0oC. Tāpēc galvenā atšķirība starp ūdeni un ledu ir tā, ka ūdenim nav regulāra molekulu izvietojuma, turpretim ledam ir noteikta kristāliska struktūra.
Atsauce:
1. “Ledus, ūdens un vienkāršā ķīmija.” Quatr.us studiju ceļveži, izdevēja nosaukums Quatr.us studiju ceļveži Publisher Logo, 2018. gada 17. aprīlis. Pieejams šeit
2. Zumdahl, Stīvens S. “Ūdens”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 2018. gada 4. oktobris. Pieejams šeit
Attēla pieklājība:
1. “Ūdens pilienu ietekme uz ūdens virsmu - (2)” Autors Davide Restivo no Aarau, Šveice - 3. pilieni (CC BY-SA 2.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. Viktors Blēks “Ūdens un ledus” - Savs darbs, (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia
