水的密度什么時(shí)候最大
水的密度什么時(shí)候最大
水在4℃時(shí)密度最大
之所以在4℃時(shí)密度最大由于水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結(jié)構(gòu)所決定的。
接下來(lái)學(xué)習(xí)啦小編給大家科普下水這方面的知識(shí)哦
根據(jù)近代X射線的研究,證明了冰具有四面體的晶體結(jié)構(gòu)。這個(gè)四面體是通過(guò)氫鍵形成的,是一個(gè)敞開式的松弛結(jié)構(gòu),因?yàn)槲鍌€(gè)水分子不能把全部四面體的體積占完,在冰中氫鍵把這些四面體聯(lián)系起來(lái),成為一個(gè)整體。這種通過(guò)氫鍵形成的定向有序排列,空間利用率較小,約占34%、因此冰的密度較小。
水溶解時(shí)拆散了大量的氫鍵,使整體化為四面體集團(tuán)和零星的較小的“水分子集團(tuán)”(即由氫鍵締合形成的一些締合分子),故液態(tài)水已經(jīng)不象冰那樣完全是有序排列了,而是有一定程度的無(wú)序排列,即水分子間的距離不象冰中那樣固定,H2O分子可以由一個(gè)四面體的微晶進(jìn)入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少,密度就增大了。
溫度升高時(shí),水分子的四面體集團(tuán)不斷被破壞,分子無(wú)序排列增多,使密度增大。但同時(shí),分子間的熱運(yùn)動(dòng)也增加了分子間的距離,使密度又減小。這兩個(gè)矛盾的因素在4℃時(shí)達(dá)到平衡,因此,在4℃時(shí)水的密度最大。過(guò)了4℃后,分子的熱運(yùn)動(dòng)使分子間的距離增大的因素,就占優(yōu)勢(shì)了,水的密度又開始減小。
水的真面目
水,在自然界到處可見。它無(wú)處不在,充滿著江、河、湖、海,分散于大氣,土壤和動(dòng)植物體內(nèi)。從天而降的雨水,奔流不息的河水,從地下涌上來(lái)的泉水。
水的名目那么多,其實(shí)都是一種東西,究竟是什么呢?水的真面目第一次被人們識(shí)破,是18 世紀(jì)中葉。那時(shí),英國(guó)有個(gè)化學(xué)家普利斯特里,常常愛給朋友們表演魔術(shù):他拿了個(gè)“空”瓶子,在朋友們面前晃了幾下,然后,他迅速地把一支點(diǎn)著的蠟燭移近瓶子。“啪!”的一聲,瓶口吐出了長(zhǎng)長(zhǎng)的火舌,但立刻又熄滅了。朋友們異常興奮。
原來(lái),這位魔術(shù)師在瓶子里早已裝滿兩種無(wú)色氣體——氫氣與空氣。氫氣與空氣混合后燃燒,會(huì)發(fā)出巨大的聲響。
起初,普利斯特里只是給朋友們變變魔術(shù)而已??伤](méi)有發(fā)現(xiàn)變完魔術(shù)后,瓶子里還有一位神秘的“客人”。終于有一天,普利斯特里發(fā)現(xiàn)瓶壁上有不少水珠!
普利斯特里起初以為自己的瓶子沒(méi)擦干。于是他用干燥的氫氣、干燥的瓶子,一次又一次的試驗(yàn)。最后,終于證明:氫氣在空氣中燃燒(與氧氣化合)后,變成了水。換句話說(shuō),水是由氫與氧組成的。后來(lái),不少科學(xué)家繼續(xù)研究證明,一個(gè)水分子里,含有兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子。
討厭的硬水
在大自然中,水里總是含有一些溶解了的二氧化碳。當(dāng)水流經(jīng)石灰?guī)r上面的時(shí)候,水中的二氧化碳和石灰石等作用變成了碳酸氫鈣,而這種物質(zhì)是易溶于水的,便被水帶走了。這種含有碳酸氫鈣、碳酸氫鎂的天然水稱為暫時(shí)硬水。燒水的時(shí)候,溫度升高了,原先溶解在水中的碳酸氫鈣分解變成碳酸鈣,沉淀后留在鍋爐里,就形成了鍋垢。這鍋垢的害處很大:鍋垢的傳熱本領(lǐng)極差,使大量的熱能浪費(fèi)掉;鍋垢?jìng)鳠岵痪鶆?,?dāng)溫度足夠高時(shí),就會(huì)引起爆炸。
現(xiàn)在,工廠里總是用各種方法來(lái)軟化這種含有碳酸氫鈣的硬水。軟化硬水的常用方法是往水里加純堿碳酸鈾,因?yàn)樘妓徕c能與碳酸氫鈣反應(yīng),生成碳酸鈣沉淀,過(guò)濾除掉沉淀后,水中碳酸氫鈣的含量就很少了。
硬水不但在工業(yè)上有害,甚至還妨礙你洗衣服哩。你遇到過(guò)這樣的事兒?jiǎn)?本來(lái)該洗的衣服不算太臟,但是,擦肥皂一洗,水面上卻滿是白花花的臟東西。這又是硬水干的壞事兒:肥皂的化學(xué)成分是硬脂酸鈉,它能和硬水中的碳酸氫鈣反應(yīng),生成白花花的沉淀物──硬脂酸鈣。很明顯,用硬水洗衣服,會(huì)浪費(fèi)肥皂,而自然水如:海水、河水、湖水、井水,總是和石灰石打交道,大多數(shù)是硬水。
在家里最便當(dāng)?shù)能浕菜姆椒?,是把水煮一下,去掉碳酸氫鈣。
蒸鍋水不能喝
家庭中蒸饅頭或蒸小菜的水叫蒸鍋水。這種蒸鍋水不能喝也不能煮飯或燒粥,這是什么原因呢?
我們知道,水里含有微量的硝酸鹽,當(dāng)水長(zhǎng)時(shí)間加熱,由于水分不斷蒸發(fā),硝酸鹽的濃度相對(duì)地增加,而且它受熱分解變成了亞硝酸鹽。
亞硝酸鹽對(duì)人們的健康是極為有害的。它能使人體血液里的血紅蛋白變性,不能再與氧氣結(jié)合,早成缺氧。亞硝酸鹽也能使人體血壓下降,嚴(yán)重時(shí)可引起虛脫。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已證明,亞硝酸鹽還是一種強(qiáng)烈的致癌性物質(zhì)。所以,蒸鍋水不能喝。
綠豆在鐵鍋里煮熟后為什么會(huì)變黑?
綠豆,放在鐵鍋里煮了以后會(huì)孿黑.,蘋果、梨子用鐵刀切了以后,表面也會(huì)變黑。這是因?yàn)榫G豆、蘋果、梨子與許多水果的細(xì)胞里,都含有鞣酸,鞣酸能夠與鐵化合,生成黑色的鞣酸鐵,綠豆放在鐵鍋里煮,會(huì)生成一些黑色的鞣酸鐵。
鞣酸有許多別名:"鞣酸"、"單寧"、"單寧酸"。鞣酸的足跡遍布大自然,很多樹皮里都有鞣酸。也許會(huì)使你驚詫,人們竟是從樹皮上的"瘸子"里提取鞣酸.在我們中國(guó)的四川、湖南一帶,一些漆科植物的樹皮上當(dāng)常長(zhǎng)瘤子"五倍子",五倍子里含有大量的鞣酸。嘗嘗鞣醒的味道吧,呀l.澀得厲害。一些水果味幾澀,大半是與鞣酸在里頭搗蛋分不開的。比如:柿子的細(xì)胞里便有許多鞣酸。一吃澀柿子,嚼破了細(xì)胞膜,里頭的鞣酸便迸出來(lái)了,把你的舌頭澀得發(fā)麻。純的鞣酸是淡黃色的粉未,很容易溶解在水里。市場(chǎng)上賣的柿子,通常都是預(yù)先在石灰水里泡過(guò)或者在皮上抹了層石灰,因?yàn)槭夷苁棍匪崮蹋兊貌蝗苡谒?,這樣,鞣酸再也不會(huì)找舌頭的麻煩了,柿子也就不澀了。加熱同樣也能使鞣酸凝固,所以有些人喜歡用熱水泡柿子,一則去澀,一則除菌。鞣酸能使蛋白質(zhì)凝固。
在工業(yè)上,人們把生豬皮、生牛皮用鞣酸進(jìn)行化學(xué)處理,結(jié)果又干凈,幾年也不爛的皮革1乙這叫"皮革鞣化"。你遇到過(guò)這樣的事嗎..皮膚被燒傷或擦破時(shí),大夫給你敷上淺黃的藥粉,結(jié)果血很快地止住了。那藥粉就是鞣酸,因?yàn)樗苁寡褐械牡鞍踪|(zhì)迅速凝固,形成一層薄膜,對(duì)內(nèi)是阻止血液外流,對(duì)外是攔住病菌內(nèi)侵。如果把鞣酸吃進(jìn)肚子,它能起止瀉作用,所以人們又用它作為止瀉劑。有時(shí),梨子、柿子即使你沒(méi)用鐵刀去切,皮上也會(huì)有一些黑色的斑點(diǎn)。這又是一場(chǎng)化學(xué)變化:因?yàn)轺匪岬姆肿又泻懈喾恿u基,對(duì)光狠敏感,而且極易被空氣中的氧氣氧化,變成黑色的氧化物。
看了小編的資料后,是不是覺(jué)的水也有這么多的講究呢?所以以后對(duì)用水這方面是不是又漲知識(shí)了呢?
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