Avainero veden ja jään välillä on se, että vedessä ei ole säännöllistä molekyylien järjestystä, kun taas jäällä on tietty kiderakenne.
Maan evoluution alkuvaiheista lähtien vesi on ollut suuri osa maapalloa. Nykyään vesi peittää yli 70 % maan pinnasta. Tästä suurempi osa vedestä on v altamerissä ja merissä; mikä on noin 97%. Joissa, järvissä ja lammissa on 0,6 % vedestä, ja noin 2 % on napajääpeitteissä ja jäätiköissä. Jonkin verran vettä on maan alla ja pieni määrä on kaasumuodossa höyryinä ja pilvinä. Näistä suoraan ihmisten käyttöön jää alle 1 % vedestä. Tämä puhdas vesi saastuu myös päivä päivältä, ja veden säästämiseksi pitäisi olla oikea suunnitelma.
Mitä vesi on?
Vesi on epäorgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on H2O. Vesi on asia, jota ilman emme voi elää. Kaksi vetyä sitoutuu kovalenttisesti happiatomiin muodostaen vesimolekyylin. Lisäksi molekyyli saa taivutetun muodon minimoimaan elektronien yksinäisen parisidoksen hylkimisen, ja H-O-H-kulma on 104o Vesi on kirkas, väritön, mauton, hajuton neste. Lisäksi se voi olla eri muodoissa, kuten sumu, kaste, lumi, jää, höyry jne. Se menee kaasufaasiin, kun se lämpenee yli 100 oC normaalissa ilmanpaineessa.
Vesi on todella ihmemolekyyli. Se on yleisin epäorgaaninen yhdiste elävässä aineessa. Yli 75 % kehostamme koostuu vedestä. Siellä se on solujen komponentti, toimii liuottimena ja reagoivana aineena. Se on kuitenkin neste huoneenlämmössä, vaikka sen molekyylipaino on pieni, 18 gmol-1
Kuva 01: Vesi on nestefaasissa
Veden kyky muodostaa vetysidoksia on sen ainutlaatuinen ominaisuus. Siellä yksi vesimolekyyli voi muodostaa neljä vetysidosta. Happi on elektronegatiivisempi kuin vety, joten vesimolekyylin O-H-sidokset ovat polaarisia. Polaarisuuden ja vetysidoksia muodostavan kyvyn vuoksi vesi on voimakas liuotin. Lisäksi kutsumme sitä universaaliksi liuottimeksi, koska se pystyy liuottamaan suuren määrän materiaaleja. Lisäksi vedellä on korkea pintajännitys, korkeat tarttuvuus- ja koheesiovoimat. Se kestää lämpötilan muutoksia menemättä kaasuun tai kiinteään muotoon. Nimeämme tämän suureksi lämpökapasiteetiksi, mikä puolestaan on tärkeää elävien organismien selviytymiselle.
Mikä on Ice?
Jää on veden kiinteä muoto. Kun kutsumme vettä alle 0oC, se alkaa jäätyä muodostaen jäätä. Jää on joko läpinäkyvää tai hieman läpinäkymätöntä. Joskus sillä on kuitenkin väriä sen sisältämistä epäpuhtauksista riippuen. Lisäksi tällä yhdisteellä on järjestetty säännöllinen kiderakenne.
Kuva 02: Jää kelluu vedessä
Vetysidokset ovat tärkeitä tämän järjestetyn kiinteän rakenteen muodostamiseksi jäässä. Vetysidokset pitävät H2O-molekyylit tietyllä etäisyydellä toisistaan muodostaen kiderakenteen. Tämän prosessin aikana saman massan H2O tilavuus laajenee (mikä tarkoittaa, että vesimassasta tulee suhteellisen suuri tilavuus jäätyessään muodostaen jäätä). Koska veden tilavuus laajenee jäätyessään, jään tiheys on pienempi kuin veden. Siksi se voi kellua veden päällä. Tämä estää vesistöjen pohjan vettä jäätymästä talvikaudella ja suojaa näin vesieliöitä.
Mitä eroa on vedellä ja jäällä?
Jää on veden kiinteä muoto, ja sillä on tietty kiderakenne, mutta vedessä ei ole niin säännöllistä molekyylien järjestystä. Joten tämä on avainero veden ja jään välillä. Tässä tämä ero johtuu vetysidosten läsnäolosta vesimolekyylien välillä. Jäähdytysprosessin aikana vetysidokset pitävät H2O-molekyylejä tietyllä etäisyydellä toisistaan, jolloin jäälle muodostuu kiderakenne. Lisäksi tämä prosessi lisää äänenvoimakkuutta. Siksi toisena tärkeänä erona veden ja jään välillä voimme sanoa, että jäällä on alhainen tiheys veteen verrattuna. Siksi se voi kellua veden päällä.
Voimme myös tunnistaa eron veden ja jään välillä myös niiden tilavuuden ja tiheyden perusteella. Tuo on; samalla massalla veden tilavuus on verrattain pienempi kuin jään. Koska veden tiheys on suurempi kuin jään. Alla oleva infografiikka veden ja jään eroista näyttää enemmän eroja molempien välillä.
Yhteenveto – Vesi vs jää
Jää on veden kiinteä muoto. Vesimolekyylien välisten vetysidosten vuoksi jää muodostuu kuitenkin H2O-molekyylien säännöllisin järjestelyin, kun jäähdymme alle 0o C. Siksi avainero veden ja jään välillä on, että vedessä ei ole säännöllistä molekyylien järjestelyä, kun taas jäällä on tietty kiderakenne.
