چرا یخ روی آب شناوره؟

خلاصه :

دمای یخ از حالت مایع آب پایین تر است و قاعدتا چگالی بیشتری از آن دارد. پس چرا یخ روی آب شناور می ماند؟

استثنای جالب آب

تقریبا همه ی مواد از یک قانون پیروی می کنند. 

هرچه دمای یک ماده بیشتر باشد ، تراکم آن کمتر است. در واقع چگالی و دمای یک ماده رابطه ی عکس دارند. به همین علت شوفاژ را در پایین اتاق نصب می کنند. چون هوا با گرم شدن چگالی اش کمتر می شود و بالا می ورد و محیط بالای اتاق را هم گرم می کند. 

اما این قانون برای آب برقرار نیست!

پیوند هیدروژنی

همان طور که میدانید ؛ در پیوند کووالانسی ، الکترون ها واسطه ی دو اتم می شوند و اشتراکی بین اتم ها به وجود می آید. در دنیای مولکول ها ؛ پیوندی به نام پیوند هیدروژنی وجود دارد. در این پیوند ، اتم های هیدروژن واسطه و اشتراک دو مولکول می شوند. 

چرا آب استثنا است؟

در آب ؛ در حالت مایع مولکول های H₂O شناورند. حال اگر دما را از 4 درجه پایین بیاوریم ، پیوند هیدروژنی بین مولکول ها برقرار می شود و زنجیره ای متشکل از هزاران شش ضلعی بدست می آید. از آنجایی که وسط این شش ضلع ها خالیست ، فضای زیادی خالی می ماند و تراکم کمتر می شود.

اثرات

اگر این استثنا نبود، یخ در آب شناور نمی ماند و ورقه های یخی قطب جنوب در سطح آن باقی نمی ماندند. و عمیق ترین نقطه ی آب ، سردترین نقطه بود و موجودی در اعماق آب زنده نمی ماند. و صخره ی یخی وجود نداشت که جلوی کشتی تایتانیک را بگیرد.