Water
Moderator: ArcherBarry
Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
-
- Berichten: 37
Water
Hallo allemaal,
Ik ben wel eens nieuwschierig en ik kwam laatst in een boek tegen:
water dat afkoelt krimpt ineen, nou okeej nix aan de hand. Maar als het water 4°C bereikt en verder afkoeld tot 0°C gaat het afzetten?
Alleen wat wordt er bedoeld met "afzetten." Wordt daar gewoon mee bedoeld dat het water volume groter wordt en dus langzaam overgaat in een ijsstructuur? Want in ijs zijn de ruimtes tussen de moleculen groter dan in de vloeibare fase(water).
Klopt dit?
Ik ben wel eens nieuwschierig en ik kwam laatst in een boek tegen:
water dat afkoelt krimpt ineen, nou okeej nix aan de hand. Maar als het water 4°C bereikt en verder afkoeld tot 0°C gaat het afzetten?
Alleen wat wordt er bedoeld met "afzetten." Wordt daar gewoon mee bedoeld dat het water volume groter wordt en dus langzaam overgaat in een ijsstructuur? Want in ijs zijn de ruimtes tussen de moleculen groter dan in de vloeibare fase(water).
Klopt dit?
-
- Berichten: 183
Re: Water
Als we de dichtheid in functie van de temperatuur van water gaan bekijken , zien we dat tussen de 0 - 4 °C een lichte stijging is.
We vertrekken van een klomp ijs , we verwarmen en de moleculen gaan wat bewegen en verder van elkaar gaan. De dichtheid daalt in de eerste stuk van de curve. Wanneer we bij 0°C komen zal het ijs smelten maar niet direct volledig uiteenvallen in losse moleculen. Tussen de 0-4°C worden er kristallen van 5 moleculen H2O gevormd. De 5 moleculen zijn met elkaar verbonden door waterstofbruggen en krijgen dus een soort standaard ruimtelijke schikking. Doordat we deze terug idealer(dichter bij elkaar) kunnen stapelen zal de dichtheid weer een beetje toenemen. Wanneer we verder verwarmen vallen ook deze kristallen uit elkaar en zal de dichtheid weer afnemen i.f.v. van de temperatuur.
We vertrekken van een klomp ijs , we verwarmen en de moleculen gaan wat bewegen en verder van elkaar gaan. De dichtheid daalt in de eerste stuk van de curve. Wanneer we bij 0°C komen zal het ijs smelten maar niet direct volledig uiteenvallen in losse moleculen. Tussen de 0-4°C worden er kristallen van 5 moleculen H2O gevormd. De 5 moleculen zijn met elkaar verbonden door waterstofbruggen en krijgen dus een soort standaard ruimtelijke schikking. Doordat we deze terug idealer(dichter bij elkaar) kunnen stapelen zal de dichtheid weer een beetje toenemen. Wanneer we verder verwarmen vallen ook deze kristallen uit elkaar en zal de dichtheid weer afnemen i.f.v. van de temperatuur.
- Berichten: 6.853
Re: Water
Er moet iets vloeiends gebeuren tussen 4 en 0C. Het kan niet een faseovergang zijn, want die zou in een DSC te zien moeten zijn.
Kristallen van 5 moleculen vind ik een raar verhaal!
Als water van 2 graden al wat aspecten van de vaste stof zou hebben, hou zou het dan mogelijk zijn om onderkoeld water te maken????
Kristallen van 5 moleculen vind ik een raar verhaal!
Als water van 2 graden al wat aspecten van de vaste stof zou hebben, hou zou het dan mogelijk zijn om onderkoeld water te maken????
- Berichten: 6.853
Re: Water
Ik heb je uitdaging aangenomen en de eerste 5 hits eens bekeken. Geen van die hits verklaart waarom water van 1°C een kleinere dichtheid heeft dan water van 4°C. Wel vind je opmerkingen als:The Herminator schreef: Dit is nu echt een verschijnsel dat al een miljard keer uitgekauwd is :eusa_sick:
Search op Google op 'water 4 degrees expand': 10 miljoen hits! de verklaring voor dit verschijnsel vind je in bijna alle hits....
- Beneden 4C gaat water opnieuw uitzetten. Dat is de reden dat ijsblokjes op cola drijven. ONZIN. IJsblokjes drijven op cola omdat ijs minder dicht is dan water van 0°C, dat heeft niets met die 4 graden te maken. Bovendien is cola 12% suiker, een oplossing met een nog grotere dichtheid.
- Water zet uit beneden 4°C omdat de structuur van ijs meer regelmatig is dan die van vloeibaar water. ONZIN. Wie had het over ijs?
-
- Berichten: 2.035
Re: Water
Rwwh, dan werkt jouw Google anders dan de mijne (klinkt onmogelijk, maar goed)....
Eerste hit: "As water cools, the molecules slow down, and can get closer together. At 4 degrees Celsius (about 39 degrees Fahrenheit), water molecules are as closely packed as they can get. When water is cooled below 4 degrees Celsius, the individual molecules start to arrange themselves into a more stable form. At 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit) and normal atmospheric pressure, water will form the stable solid we call ice".
Vierde hit:
Vijfde hit:
"Water's "density maximum" is a product of the same phenomenon. Close to the freezing point, the water molecules start to arrange locally into ice-like structures. This creates some "openness" in the liquid water, which tends to decrease its density. This is opposed by the normal tendency for cooling to increase the density; it is at approximately 4 degrees Celsius that these opposing tendencies are balanced, producing the density maximum"
Ok, 'bijna alle hits' is natuurlijk wat overdreven van me :eusa_sick:
De informatie die op het internet te vinden is, is echter natuurlijk niet te vergelijken met ECHTE literatuur!
Eerste hit: "As water cools, the molecules slow down, and can get closer together. At 4 degrees Celsius (about 39 degrees Fahrenheit), water molecules are as closely packed as they can get. When water is cooled below 4 degrees Celsius, the individual molecules start to arrange themselves into a more stable form. At 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit) and normal atmospheric pressure, water will form the stable solid we call ice".
Vierde hit:
Code: Selecteer alles
Temperature Density
0 (solid) 0.9150
0 (liquid) 0.9999
4 1.0000
20 0.9982
40 0.9922
60 0.9832
80 0.9718
100 (gas) 0.0006
Vijfde hit:
"Water's "density maximum" is a product of the same phenomenon. Close to the freezing point, the water molecules start to arrange locally into ice-like structures. This creates some "openness" in the liquid water, which tends to decrease its density. This is opposed by the normal tendency for cooling to increase the density; it is at approximately 4 degrees Celsius that these opposing tendencies are balanced, producing the density maximum"
Ok, 'bijna alle hits' is natuurlijk wat overdreven van me :eusa_sick:
Je snapt zelf ook wel dat dit verschijnsel fysisch-chemisch is uitgekauwdIk denk niet dat er precies wordt begrepen wat er in water gebeurt tussen 4°C en 0°C!
De informatie die op het internet te vinden is, is echter natuurlijk niet te vergelijken met ECHTE literatuur!
- Berichten: 6.853
Re: Water
Google kan inderdaad andere hits geven, afhankelijk van voorkeursinstellingen en welke site het dichtst bij zit. Maar ik denk dat we dezelfde hits hebben gezien.Rwwh, dan werkt jouw Google anders dan de mijne (klinkt onmogelijk, maar goed)....
Uitgekauwd is het wel, maar de phrasen die je aanhaalt vormen (1) waarnemingen op macroschaal of (2) pure empirische beschrijvende uitleg op microschaal, die tussen onzin doorstaat (en die ik daarom niet zomaar voor waar aanneem). :eusa_sick:Je snapt zelf ook wel dat dit verschijnsel fysisch-chemisch is uitgekauwd
Die "ice like structures" moeten onzin zijn, of tenminste alleen op picoseconden schaal stabiel; anders kon je echt water niet onderkoelen. Verder wordt niet verteld in wat die structures zo ice-like is. Alleen het feit dat de ruimte tussen de moleculen wat groter is? Cirkelredenering?
Ik heb zelf heel wat water gesimuleerd tijdens mijn promotie , en leuke statistische dingen gezien: dit is echter een veel te klein effect om in een simulatie te zien en te kunnen vertrouwen. En een spectroscopische techniek voor het op femtoseconden niveau volgen van individuele watermoleculen bestaat er nu misschien wel (zie de KNCV gouden medaillewinnaar van dit jaar), maar die techniek heb ik hierop nog niet toegepast gezien...
-
- Berichten: 2.035
Re: Water
Je begint wat flauw te worden... de vraag van Rob18 was in mijn ogen een 'macroscopische' vraag, en dan is de uitleg zoals je die dus in overmaat op het internet vind ruim afdoende :eusa_sick:
Ik pretendeer dan ook nergens dat op het internet een volledige theoretische beschrijving van dit fenomeen te vinden is
De 'phrasen' die ik aanhaal moet je dus ook in dit licht zien, zie mijn opmerking 'De informatie die op het internet te vinden is, is echter natuurlijk niet te vergelijken met ECHTE literatuur!' Als je de een verklaring wilt vinden voor gebeurtenissen op moleculaire schaal zal je nog steeds een fatsoenlijk fysisch-chemisch naslagwerk moeten pakken....
Laten we deze discussie hier maar be-eindigen.... ik denk dat Rob18's vraag inmiddels wel beantwoord is
Ik pretendeer dan ook nergens dat op het internet een volledige theoretische beschrijving van dit fenomeen te vinden is
De 'phrasen' die ik aanhaal moet je dus ook in dit licht zien, zie mijn opmerking 'De informatie die op het internet te vinden is, is echter natuurlijk niet te vergelijken met ECHTE literatuur!' Als je de een verklaring wilt vinden voor gebeurtenissen op moleculaire schaal zal je nog steeds een fatsoenlijk fysisch-chemisch naslagwerk moeten pakken....
Laten we deze discussie hier maar be-eindigen.... ik denk dat Rob18's vraag inmiddels wel beantwoord is