L'acqua è un liquido misterioso. Ciò è dovuto al fatto che la maggior parte delle sue proprietà sono anomale, cioè diverso dagli altri liquidi. Il motivo risiede nella sua struttura speciale, che è dovuta ai legami idrogeno tra le molecole che cambiano con la temperatura e la pressione. Anche il ghiaccio ha queste proprietà uniche. Vale la pena dire che la densità può essere determinata utilizzando la formula ρ=m/V. Di conseguenza, questo criterio può essere stabilito attraverso lo studio della massa della sostanza del mezzo per unità di volume.
Diamo un'occhiata ad alcune proprietà del ghiaccio e dell'acqua. Ad esempio, anomalia di densità. Dopo lo scioglimento, la densità del ghiaccio aumenta, passando per un segno critico di 4 gradi, e solo dopo inizia a diminuire con l'aumentare della temperatura. Tuttavia, nei liquidi ordinari, diminuisce sempre nel processo di raffreddamento. Questo fatto trova una spiegazione del tutto scientifica. Più alta è la temperatura, più veloci saranno le molecole. Questo porta a separarli e, di conseguenza, la sostanza diventa più sciolta. L'enigma dell'acqua sta anche nel fatto che, nonostante l'aumentovelocità delle molecole all'aumentare della temperatura,
la sua densità diminuisce solo alle alte temperature.
Il secondo indovinello sta nelle domande: "Perché il ghiaccio può galleggiare sulla superficie dell'acqua?", "Perché non si congela fino in fondo nei fiumi?" Il fatto è che la densità del ghiaccio è inferiore a quella dell'acqua. E nel processo di fusione di qualsiasi altro liquido, la sua densità risulta essere inferiore a quella di un cristallo. Ciò è dovuto al fatto che in quest'ultimo le molecole hanno una certa periodicità e sono disposte regolarmente. Questo è tipico per i cristalli di qualsiasi sostanza. Tuttavia, oltre a questo, le loro molecole sono "impacchettate" piuttosto densamente. Nel processo di fusione dei cristalli, la regolarità scompare, il che è possibile solo con un legame di molecole meno denso. Di conseguenza, la densità della sostanza diminuisce nel processo di fusione. Ma questo criterio cambia parecchio, ad esempio, quando si fondono i metalli, diminuisce in media solo del 3 percento.
Tuttavia, la densità del ghiaccio è del dieci percento inferiore alla densità dell'acqua. Pertanto, possiamo dire che questo s alto è anomalo non solo nel suo segno, ma anche nella sua ampiezza.
Questi enigmi sono spiegati dalle peculiarità della struttura del ghiaccio. È una griglia di legami idrogeno, dove ce ne sono quattro in ciascun nodo. Pertanto, la griglia è chiamata quadrupla. Tutti gli angoli al suo interno sono uguali a qT, quindi è chiamato tetraedrico. Inoltre, è costituito da anelli a sei membri di forma curva.
Una caratteristica della struttura dell'acqua solida è quellamolecole impacchettate liberamente al suo interno. Se fossero in stretta relazione, la densità del ghiaccio sarebbe 2,0 g/cm3, mentre in re altà è 0,92 g/cm3. Da ciò dovrebbe derivare la conclusione che la presenza di grandi volumi spaziali dovrebbe portare a una parvenza di instabilità. La griglia infatti non diventa meno robusta, ma può essere ricostruita. Il ghiaccio è un materiale così forte che persino gli antenati dei moderni eschimesi hanno imparato a costruire le loro capanne da esso. Ancora oggi, gli abitanti dell'Artico usano il cemento ghiacciato come materiale da costruzione. Di conseguenza, con l'aumentare della pressione, la struttura del ghiaccio cambia. È questa stabilità che costituisce la proprietà principale dei legami idrogeno delle reti tra molecole H2O. Di conseguenza, ogni molecola d'acqua mantiene quattro legami idrogeno allo stato liquido, ma allo stesso tempo gli angoli diventano diversi da qT, il che porta al fatto che la densità del ghiaccio è inferiore a quella dell'acqua.
