Veden laajeneminen jähmettyessään jääksi

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mistä johtuu veden poikkeuksellinen laajeneminen muuttuessaan kiinteään olomuotoonsa eli jääksi.

Kommentit (8)

Vierailija

Googleen hakusanaksi "Water expansion freezing" ja ensimmäinen linkki tai "kokeilen onneani" -nappula, antaa seuraavaa:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... rdens.html

The expansion upon freezing comes from the fact that water crystallizes into an open hexagonal form. This hexagonal lattice contains more space than the liquid state.

Kristalisoitunut muoto vie enemmän tilaa kuin nestemäinen muoto.

Vierailija

Kyse on itseasiassa vedyn ja hapen atomaarisista ominaisuuksista ja niiden vaikutuksesta vesimolekyylin kemiaan, joka ilmenee sitten kuvatun kaltaisena yhdisteille ainutlaatuisena tai ainakin hyvin harvinaisena käytöksenä. Muut aineet nestemäisenä eivät käyttäydy tietääkseni veden lailla.

EDIT: Luin tuon ilesoftin linkin, ja vähän jäi skeptinen olo, koska eihän vesi ole jäätynyt neliasteisena, niin mitä sillä jäätymismuodolla on tekemistä tuon 4-asteisen veden painavuuden suhteen? Musta tuo selitys oli väärä... saatan olla vaan tyhmä kuten yleensä...

EDIT2: taisin olla...

Vierailija
Armitage
EDIT: Luin tuon ilesoftin linkin, ja vähän jäi skeptinen olo, koska eihän vesi ole jäätynyt neliasteisena, niin mitä sillä jäätymismuodolla on tekemistä tuon 4-asteisen veden painavuuden suhteen? Musta tuo selitys oli väärä... saatan olla vaan tyhmä kuten yleensä...

EDIT2: taisin olla...


?? En ole ottanut kantaa 4-asteseen veteen tai sen raskauteen. Totesin vain että Googlea saa käyttää, jottei tarvitse kaikkea kysellä täällä.

Kyllä vesi voi jäätyä 4-asteisenakin jos painetta lasketaan, ja taas pysyä sulana vaikka -10 asteisena jos painetta nostetaan.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26884
Liittynyt16.3.2005

Miksei täällä saisi kysellä? Google nyt on vihoviimeinen tapa selvittää mitään järkevää asiaa (no on niitä poikkeuksiakin, mutta ei perusfysiikan alalla) ja veden fysiikkaa tuolta osin yksityiskohtaisesti käsitteleviä oppikirjoja on aivan turha alkaa yläastepohjalta edes selaamaan (älä ole vihainen, nuclear, jos muistan pieleen ikäsi).

Minähän en näistä asioista liikaa tiedä enkä siksi ala suuremmin jaarittelemaan. Muutama outo asia tässä kuitenkin on ollut. Ensinnäkään painetta laskemalla 4 asteinen vesi ei jäädy. Se kiehuu ennemmin. Veden faasidiagrammia (löytyy kyllä Googlella, otetaan hieman takaisin sanoja Googlen hyödyllisyydestä) tutkimalla huomataan, että 4 asteessa nestemäinen vesi jäätyy vajaan 700 MPa:n paineessa. Mutta siitä ei tule normaalia harvaa jäätä, vaan erästä jään tiheämmistä kidemuodoista, jota kutsutaan jää-VI:ksi. -10 asteessa taas vesi on normaalia jäätä alle 100 MPa:n paineessa, mutta kiteytyy myös kun paine kasvaa yli 400 MPa:n. Nyt jälleen erilaiseen kiteeseen, jää-V:ksi.

Tuo veden tiheyden pieneneminen alle 4 asteessa johtui muistaakseni jonkinlaisesta vesimolekyylien klusterisoitumisesta. Muodostuvat vetysidokset ovat pitkiä ja pitävät molekyylit loitommalla toisistaan. Myös normaalijäässä kidehila on hyvin harva. Vaikka se on jonkinlainen heksagonaalinen hila, se ei ole tiivispakkaus. Korkeammassa paineessa jäällä on tiheämpiä kidemuotoja (niitä on toistakymmentä), jotka käyttäytyvät normaalien aineiden tapaan.

kytoann
Seuraa 
Viestejä1906
Liittynyt16.3.2005

Niin muistuttaa. Ja kyllä sillä varmasti on vaikutusta veden ominaisuuksiin, poolisuuteen esimerkiksi, joka taas vakuttaa vetysidosten syntymiseen, joka taas vaikuttaa siihen, että vesi jäähtyessään alle 4 asteen muodostaa molekyylimöykkyjä, jotka vievät enemmän tilaa kuin pienemmät, ja tiheys siis pienenee.

anteeksi, tämä oli harkitsematon viesti.

Tyhmyydelle minä olen vihainen kuin rakkikoira; mutta viisaus ei ole kaikille suotu.

Uusimmat

Suosituimmat