Zašto staklenka napunjena vodom puca ako se u njoj voda zamrzne

Ime i prezime: čolak matea info@otvoreni.hr

 


Matea, izrazito nam je zadovoljstvo odgovoriti na tvoje pitanje jer ti si do sada uvjerljivo najmlađi korisnik ovog projekta.

Većini tvari koje poznaješ volumen se tijekom hlađenja smanjuje. Primjerice, uzmi balon, dobro ga napuši u kući u toploj sobi i dobro ga zaveži. Stijenka balona biti će napeta i glatka. Iznesi taj balon van iz kuće - na hladan zrak - i vrlo brzo ćeš primjetiti da će mu se volumen smanjiti, da više neće biti napuhan i gladak kao prije već će mu se stijenke namreškati. Vratiš li balon ponovo u sobu gdje si ga napuhala (na istu temperaturu pri kojoj je napuhan) volumen i izgled će mu opet biti kao i na početku.

Tako se u pravilu tijela (tvari) pri hlađenju skupljaju (smanjuje im se obujam), a pri grijanju šire. Ima tvari kod kojih to nije tako. Takva je voda. Volumen 1 kilograma tekuće hladne vode manji je od volumena iste mase smrznute vode - leda. Voda se pri smrzavanju širi.
Uzrok tome je posebna struktura molekula vode - čestica od kojih je voda izgrađena. Iako su te čestice jako, jako sitne, način na koji se međusobno povezuju stvara ogromnu silu (zbrajanjem svih pojedinačnih povezivanja).

Ova je sila tako je velika da bez problema:

- polomi stijenku staklene posude u kojoj se voda smrzava (tvoj primjer),
- slomi beton - sjeti se betonskih ploča na stazama u dvorištima i parkovima kad su bile nove bile su cijele, a nakon nekoliko zima više nisu takve,
- iskrivi metalne posude - dno metalnog lavora će se ispupčiti ukoliko se u njemu smrzne voda...

Molekule vode tako su sitne da ih u maloj časici vode (18 grama vode) ima toliko da bi svim ljudima svijeta trebalo oko 318 000 tisuća godina da ih sve pobroje! Jako puno, strašno puno! A pazi sad. Ovoliko vremena potrebno je ljudima za taj posao uz uvjet da:

- svaki čovjek u jednoj sekundi izbroji 10 molekula vode
- uz pretpostavku da na svijetu ima 6 milijardi (6 000 000 000) ljudi
- da za sve to vrijeme ljudi ne rade ništa drugo doli brojanja molekula (nema ni jela, ni pića, ni spavanja, ni igranja...).

Uuuuuu jezivo, jel' da? Čudesan je ovaj svijet.


Smrzavanje vode jedan je od razloga pucanja stijena u prirodi, pri velikim hladnoćama puca drveće jer se počinje smrzavati, nakon svake zime ceste su bogatije rupama... Zbog porasta volumena pri smrzavanju led pliva na vodi (ima manju gustoću). Možeš reći da je zbog istog razloga potonuo Titanic - sudar s velikom santom leda.

Ovo svojstvo vode (zajedno s još nekim drugim karakteristikama koje su posljedično povezane s oblikom njenih molekula i njihovim međusobnim interakcijama) zovemo anomalija vode.

Život u rijekama i jezerima uvelike ovisi upravo o navedenim svojstvima vode. Zapravo, sav život na Zemlji na ovaj ili onaj način izrazito je povezan i ovisan o svojstima vode.

Za sada toliko, a tebi će kao najmlađoj stići i iznenađenje.

Pozdrav tebi i OŠ Retkovec.

Odgovorio: Nenad Judaš   judas@chem.pmf.hr

<-- Povratak

 

Postavite pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika.

copyright 1999-2000 e_škola_________kemija