Rozdiel medzi vodou a ľadom

kľúčový rozdiel medzi vodou a ľadom je to voda nemá pravidelné usporiadanie molekúl, zatiaľ čo ľad má určitú kryštalickú štruktúru.

Od počiatočných štádií vývoja Zeme bola voda hlavnou časťou Zeme. Voda dnes pokrýva viac ako 70% zemského povrchu. Z tohto dôvodu je väčšia časť vody v oceánoch a moriach; čo je asi 97%. Rieky, jazerá a rybníky majú 0,6% vody a asi 2% sú v ľadových čiapkach a ľadovcoch. Určité množstvo vody je prítomné v podzemí a malé množstvo je v plynnej forme ako výpary a oblaky. Medzi nimi zostáva menej ako 1% vody na priame použitie u ľudí. Táto čistá voda je tiež každý deň znečistená a mala by existovať primeraná ochrana vody.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je voda
3. Čo je ľad
4. Porovnanie bok po boku - voda verzus ľad v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je voda?

Voda je anorganická zlúčenina, ktorá má chemický vzorec H₂O. Voda je niečo, bez ktorého nemôžeme žiť. Dva atómy vodíka sa kovalentne viažu na atóm kyslíka za vzniku molekuly vody. Okrem toho molekula získa zakrivený tvar, aby sa minimalizovalo odpudenie elektrónovej dvojice väzieb a uhol H-O-H je 104.^o. Voda je číra, bezfarebná, bez chuti a bez zápachu. Ďalej môže byť v rôznych formách, ako je hmla, rosa, sneh, ľad, para atď. Prechádza do plynnej fázy, keď sa zahrieva nad 100 ^oC pri normálnom atmosférickom tlaku.

Voda je skutočne zázračná molekula. Je to najhojnejšia anorganická zlúčenina v živej hmote. Viac ako 75% nášho tela tvorí voda. Tam je zložkou buniek, pôsobí ako rozpúšťadlo a reaktant. Je to však kvapalina pri teplote miestnosti, hoci má nízku molekulovú hmotnosť 18 gmol^-1.

Obrázok 01: Voda je v kvapalnej fáze

Schopnosť vody tvoriť vodíkové väzby je jedinečnou vlastnosťou, ktorú má. Tam môže jedna molekula vody tvoriť štyri vodíkové väzby. Kyslík je viac elektronegatívny ako vodík, vďaka čomu sú väzby O-H v molekule vody polárne. Z dôvodu polarity a schopnosti tvoriť vodíkové väzby je voda silným rozpúšťadlom. Ďalej ho nazývame univerzálnym rozpúšťadlom kvôli jeho schopnosti rozpúšťať veľké množstvo materiálov. Ďalej má voda vysoké povrchové napätie, vysoké adhézne a súdržné sily. Odoláva zmenám teploty bez toho, aby prešiel na plyn alebo pevnú formu. Nazývame to ako zariadenie s vysokou tepelnou kapacitou, čo je zase dôležité pre prežitie živých organizmov.

Čo je ľad?

Ľad je pevná forma vody. Keď nazývame vodu pod 0^oC začína zamrznúť a vytvára sa ľad. Ľad je priehľadný alebo mierne nepriehľadný. Niekedy však má farbu v závislosti od nečistôt, ktoré obsahuje. Ďalej má táto zlúčenina usporiadanú pravidelnú kryštalickú štruktúru.

Obrázok 02: Ľadové plaváky na vode

Vodíkové väzby sú dôležité na výrobu tejto usporiadanej tuhej štruktúry v ľade. Vodíkové väzby udržujú H₂O molekuly s určitou vzdialenosťou od seba, pričom tvoria kryštalickú štruktúru. Počas tohto procesu sa objem rovnakej hmotnosti H₂O sa rozširuje (čo znamená, že pri zamrznutí vzniká ľadová voda pomerne veľký objem). Pretože objem vody pri zamrznutí expanduje, hustota ľadu je nižšia ako voda. Preto môže plávať na vode. Tým sa zabráni zamrznutiu vody v spodnej časti vodných útvarov v zimnom období, čím sa chráni vodný život.

Aký je rozdiel medzi vodou a ľadom?

Ľad je pevná forma vody a má určitú kryštalickú štruktúru, ale voda nemá také pravidelné usporiadanie molekúl. Toto je kľúčový rozdiel medzi vodou a ľadom. Tu tento rozdiel vzniká v dôsledku prítomnosti vodíkových väzieb medzi molekulami vody. Počas zmrazovacieho procesu vodíkové väzby držia H₂O molekuly v určitej vzdialenosti od seba, čo dáva ľadu kryštalickú štruktúru. Tento proces tiež zvyšuje objem. Preto ako ďalší dôležitý rozdiel medzi vodou a ľadom môžeme povedať, že ľad má v porovnaní s vodou nízku hustotu. Preto môže plávať na vode.

Môžeme tiež identifikovať rozdiel medzi vodou a ľadom na základe ich objemu a hustoty. To znamená; pri rovnakej hmotnosti je objem vody porovnateľne nižší ako ľad. Pretože hustota vody je vyššia ako hustota ľadu. Nižšie uvedený infographic o rozdieloch medzi vodou a ľadom ukazuje viac rozdielov medzi oboma.

Zhrnutie - Water vs Ice

Ľad je pevná forma vody. Avšak kvôli prítomnosti vodíkových väzieb medzi molekulami vody sa ľad tvorí s pravidelným usporiadaním H₂O molekuly, keď ochladíme pod 0^oC. Preto je zásadný rozdiel medzi vodou a ľadom v tom, že voda nemá pravidelné usporiadanie molekúl, zatiaľ čo ľad má určitú kryštalickú štruktúru.

referencie:

1. „Ľad, voda a jednoduchá chémia.“ Quatr.us Study Guides, Názov vydavateľa Quatr.us Study Guides Publisher Logo, 17. apríl 2018. K dispozícii tu  
2. Zumdahl, Steven S. „Voda“. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 4. októbra 2018. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1. “Vplyv kvapiek vody na vodnú hladinu - (2)” Od Davide Restivo z Aarau, Švajčiarsko - kvapky # 3, (CC BY-SA 2.0) cez Commons Wikimedia  
2. „Voda a ľad“ Victor Blacus - vlastná práca, (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia