L'eau est un liquide mystérieux. Cela est dû au fait que la plupart de ses propriétés sont anormales, c'est-à-dire différent des autres liquides. La raison réside dans sa structure particulière, qui est due aux liaisons hydrogène entre les molécules qui changent avec la température et la pression. La glace possède également ces propriétés uniques. Il convient de dire que la densité peut être déterminée à l'aide de la formule ρ=m/V. En conséquence, ce critère peut être établi par l'étude de la masse de la substance du milieu par unité de volume.
Regardons quelques propriétés de la glace et de l'eau. Par exemple, anomalie de densité. Après la fonte, la densité de la glace augmente, passant par une marque critique de 4 degrés, et seulement après cela, elle commence à diminuer avec l'augmentation de la température. Cependant, dans les liquides ordinaires, il diminue toujours au cours du processus de refroidissement. Ce fait trouve une explication tout à fait scientifique. Plus la température est élevée, plus les molécules sont rapides. Cela conduit à les écarter et, par conséquent, la substance devient plus lâche. L'énigme de l'eau réside également dans le fait que, malgré l'augmentationvitesse des molécules avec l'augmentation de la température,
sa densité ne diminue qu'à des températures élevées.
La deuxième énigme réside dans les questions: "Pourquoi la glace peut-elle flotter à la surface de l'eau ?", "Pourquoi ne gèle-t-elle pas jusqu'au fond des rivières ?" Le fait est que la densité de la glace est inférieure à celle de l'eau. Et dans le processus de fusion de tout autre liquide, sa densité s'avère inférieure à celle d'un cristal. Cela est dû au fait que dans ces derniers les molécules ont une certaine périodicité et sont disposées régulièrement. Ceci est typique des cristaux de toutes les substances. Cependant, à part cela, leurs molécules sont «tassées» plutôt de manière dense. Dans le processus de fusion des cristaux, la régularité disparaît, ce qui n'est possible qu'avec une liaison moins dense de molécules. En conséquence, la densité de la substance diminue au cours du processus de fusion. Mais ce critère change un peu, par exemple, lors de la fusion de métaux, il ne diminue en moyenne que de 3 %.
Cependant, la densité de la glace est inférieure de 10 % à la densité de l'eau. Par conséquent, nous pouvons dire que ce saut est anormal non seulement dans son signe, mais aussi dans sa magnitude.
Ces énigmes sont expliquées par les particularités de la structure de la glace. C'est une grille de liaisons hydrogène, où il y en a quatre à chaque nœud. Par conséquent, la grille est dite quadruple. Tous les angles qu'il contient sont égaux à qT, il est donc appelé tétraédrique. De plus, il se compose d'anneaux à six chaînons de forme incurvée.
Une caractéristique de la structure de l'eau solide est quemolécules emballées lâchement dedans. S'ils étaient en étroite relation, alors la densité de la glace serait de 2,0 g/cm3, alors qu'en réalité elle est de 0,92 g/cm3. Il aurait dû en découler la conclusion que la présence de grands volumes spatiaux devait conduire à l'apparition d'instabilité. En fait, la grille ne devient pas moins forte, mais elle peut être reconstruite. La glace est un matériau si résistant que même les ancêtres des Esquimaux modernes ont appris à en construire leurs huttes. À ce jour, les habitants de l'Arctique utilisent le béton glacé comme matériau de construction. En conséquence, avec l'augmentation de la pression, la structure de la glace change. C'est cette stabilité qui constitue la principale propriété des liaisons hydrogène des réseaux entre les molécules H2O. En conséquence, chaque molécule d'eau conserve quatre liaisons hydrogène à l'état liquide, mais en même temps les angles deviennent différents de qT, ce qui conduit au fait que la densité de la glace est inférieure à celle de l'eau.
