¿Por qué el hielo flota en el agua?

Para seguir la respuesta del usuario de Quora: El hielo es menos denso que el agua debido a sus fuerzas intermoleculares. El agua contiene enlaces de hidrógeno (un tipo de fuerza de atracción intermolecular) entre el H (hidrógeno) de un átomo y el O (oxígeno) de otro átomo. A medida que el agua se enfría y la energía cinética de las moléculas disminuye, los enlaces de hidrógeno mantienen las moléculas de agua separadas, formando estructuras hexagonales con moléculas de agua en cada vértice. Entre las moléculas de agua no hay nada. En agua líquida, las moléculas de agua pueden estar mucho más juntas; Los enlaces de hidrógeno son más flexibles. Por lo tanto, el hielo sólido, con sus moléculas mantenidas a una distancia bastante fija y los cristales que contienen “nada” entre las moléculas de agua, es menos denso que el agua líquida.

Una sustancia flota si es menos densa o tiene menos masa por unidad de volumen que otros componentes de una mezcla. Por ejemplo, si arroja un puñado de rocas en un balde de agua, las rocas, que son densas en comparación con el agua, se hundirán. El agua, que es menos densa que las rocas, flotará. Básicamente, las rocas empujan el agua fuera del camino, o la desplazan. Para que un objeto pueda flotar, tiene que desplazar un peso de fluido igual a su propio peso.
El agua alcanza su densidad máxima a 4 ° C (40 ° F). A medida que se enfría más y se congela en hielo, en realidad se vuelve menos denso. Por otro lado, la mayoría de las sustancias son más densas en su estado sólido (congelado) que en su estado líquido. El agua es diferente debido a los enlaces de hidrógeno.
Una molécula de agua está hecha de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, fuertemente unidos entre sí con enlaces covalentes . Las moléculas de agua también se atraen entre sí por enlaces químicos más débiles (enlaces de hidrógeno) entre los átomos de hidrógeno con carga positiva y los átomos de oxígeno con carga negativa de las moléculas de agua vecinas. A medida que el agua se enfría por debajo de 4 ° C, los enlaces de hidrógeno se ajustan para mantener separados los átomos de oxígeno cargados negativamente. Esto produce una red cristalina, que comúnmente se conoce como ‘hielo’.
El hielo flota porque es aproximadamente un 9% menos denso que el agua líquida. En otras palabras, el hielo ocupa aproximadamente un 9% más de espacio que el agua, por lo que un litro de hielo pesa menos que un litro de agua. El agua más pesada desplaza al hielo más ligero, por lo que el hielo flota hacia la parte superior. Una consecuencia de esto es que los lagos y ríos se congelan de arriba a abajo, permitiendo que los peces sobrevivan incluso cuando la superficie de un lago se ha congelado. Si el hielo se hundiera, el agua sería desplazada hacia arriba y expuesta a la temperatura más fría, lo que obligaría a los ríos y lagos a llenarse de hielo y congelarse.

Fuente: http://chemistry.about.com/od/ch …

La mayoría de los materiales se vuelven más densos a medida que se enfrían.

El agua es rara. El agua se vuelve más densa a medida que se enfría, hasta cierto punto. A medida que el agua se enfría lo suficiente como para congelarse, las moléculas de agua comienzan a bloquearse en su lugar a medida que se solidifican en hielo. Debido a la estructura de las moléculas de agua, esto hace que el agua se expanda ligeramente (alrededor del 9%) a medida que se solidifica.

Entonces, las moléculas están un poco más separadas cuando están en forma sólida que cuando están en forma líquida.

Debido a que la misma masa de agua ahora está ocupando más espacio, flotará en agua líquida.

Creo que flotará con aproximadamente el 9% de su volumen sobre la superficie.

El agua salada frente al agua dulce cambiaría esto ligeramente, ya que el agua salada es más densa que el agua dulce (… debido a la sal).

Un objeto flota si tiene baja densidad o tiene menos masa por unidad de volumen.

Densidad = Masa / Volumen

Entonces, el hielo flota en el agua porque ICE es menos denso que el AGUA.

La mayoría de las sustancias son más densas en su estado sólido, pero el agua es diferente. Esta peculiaridad se debe a la estructura del hielo.

ESTRUCTURA DE HIELO

Cada átomo de oxígeno está rodeado tetraédricamente por otros 4 átomos de oxígeno, es decir, existe un enlace de hidrógeno entre cada par de átomos de oxígeno. Esto le da al hielo una estructura de jaula abierta.

Como puede ver, existe una cantidad de espacios vacantes en la red cristalina. Por lo tanto, el volumen aumenta y la densidad disminuye. No existe una estructura similar a la jaula en el agua (líquido).

Por lo tanto, la densidad del hielo es menor que el agua y es por eso que el hielo flota en el agua.

La mayoría de las sustancias son más densas cuando están en forma sólida, sin embargo, no es lo mismo en el caso del hielo.

El agua alcanza su densidad máxima a 40º F (4.4º C) y a medida que se enfría y se congela, se vuelve menos densa debido a la naturaleza especial de los enlaces de hidrógeno. El agua contiene un átomo electronegativo que es oxígeno y dos átomos de hidrógeno electropositivos. Se forma un enlace de hidrógeno intermolecular débil entre el oxígeno cargado negativamente y los átomos de hidrógeno cargados positivamente en las moléculas de agua cercanas debido a que las moléculas de agua se atraen entre sí.

A medida que baja la temperatura del agua, los enlaces de hidrógeno más débiles tienden a retener los átomos de oxígeno cargados negativamente, lo que conduce a la formación de una estructura rígida de panal de cristal que se llama hielo. Las moléculas de agua en el hielo ocupan aproximadamente un 9% más de espacio que el agua líquida, lo que indica que el hielo es aproximadamente un 9% menos denso que el agua.

Por lo tanto, cuando se agrega hielo al agua, el agua que es más densa empujará al hielo hacia la parte superior debido a que el hielo flota en el agua.

Gracias por la pregunta 🙂

La respuesta a esta pregunta tiene dos partes. Primero, echemos un vistazo a por qué nada flota. Luego, examinemos por qué el hielo flota sobre el agua líquida, en lugar de hundirse hasta el fondo.

Respuesta: ¿Por qué flota el hielo?

Una sustancia flota si es menos densa o tiene menos masa por unidad de volumen que otros componentes de una mezcla. Por ejemplo, si arroja un puñado de rocas en un balde de agua, las rocas, que son densas en comparación con el agua, se hundirán. El agua, que es menos densa que las rocas, flotará. Básicamente, las rocas empujan el agua fuera del camino, o la desplazan. Para que un objeto pueda flotar, tiene que desplazar un peso de fluido igual a su propio peso.

El agua alcanza su densidad máxima a 4 ° C (40 ° F). A medida que se enfría más y se congela en hielo, en realidad se vuelve menos denso. Por otro lado, la mayoría de las sustancias son más densas en su estado sólido (congelado) que en su estado líquido. El agua es diferente debido a los enlaces de hidrógeno.

Una molécula de agua está hecha de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, fuertemente unidos entre sí con enlaces covalentes. Las moléculas de agua también se atraen entre sí por enlaces químicos más débiles (enlaces de hidrógeno) entre los átomos de hidrógeno con carga positiva y los átomos de oxígeno con carga negativa de las moléculas de agua vecinas. A medida que el agua se enfría por debajo de 4 ° C, los enlaces de hidrógeno se ajustan para mantener separados los átomos de oxígeno cargados negativamente. Esto produce una red cristalina, que comúnmente se conoce como ‘hielo’.

El hielo flota porque es aproximadamente un 9% menos denso que el agua líquida. En otras palabras, el hielo ocupa aproximadamente un 9% más de espacio que el agua, por lo que un litro de hielo pesa menos que un litro de agua. El agua más pesada desplaza al hielo más ligero, por lo que el hielo flota hacia la parte superior. Una consecuencia de esto es que los lagos y ríos se congelan de arriba a abajo, permitiendo que los peces sobrevivan incluso cuando la superficie de un lago se ha congelado. Si el hielo se hundiera, el agua sería desplazada hacia arriba y expuesta a la temperatura más fría, lo que obligaría a los ríos y lagos a llenarse de hielo y congelarse.

En términos simples, las moléculas de agua tienden a mezclarse entre sí de forma “fluida” y compacta cuando está en forma líquida, lo que le da una densidad bastante alta. Cuando se forma en hielo, sus moléculas se “bloquean” en ciertas relaciones cristalinas bien definidas entre sí que las mantienen un poco más separadas mientras se bloquean.

Dado que no todas las moléculas se apiñan, chocan y se rodean entre sí en todas sus grietas y grietas, un número determinado de esas moléculas ocupan más espacio una vez que están bloqueadas en su lugar.

Como ocupan más espacio, su densidad es menor y para cualquier volumen dado (por ejemplo, para una pulgada cúbica de moléculas) habrá menos moléculas y, por lo tanto, esa pulgada cúbica de hielo pesará menos de una pulgada cúbica del agua. rodeándolo

¡La gravedad arrastra el agua más densa debajo de esa pulgada cúbica de hielo, elevándola y eventualmente dejándola flotar en la parte superior!

Esa es una forma bastante simplificada de mirarlo, ¡pero creo que eso es lo que estabas pidiendo!

• MJM, un laico bastante simplificado que no flota muy bien en agua helada (o agua tibia para el caso … :: suspiro: 🙂

Cualquier cosa que sea menos densa que el agua flota sobre el agua. El hielo es menos denso que el agua debido a sus fuerzas intermoleculares. El agua contiene enlaces de hidrógeno (un tipo de fuerza de atracción intermolecular) entre el H (hidrógeno) de un átomo y el O (oxígeno) de otro átomo. A medida que el agua se enfría y la energía cinética de las moléculas disminuye, los enlaces de hidrógeno mantienen las moléculas de agua separadas, formando estructuras hexagonales con moléculas de agua en cada vértice. Entre las moléculas de agua hay un vacío puro. agua líquida, las moléculas de agua pueden estar mucho más juntas, los enlaces de hidrógeno son más flexibles, por lo tanto, el hielo sólido, con sus moléculas mantenidas a una distancia bastante fija y los cristales que contienen gran cantidad de “nada” entre las moléculas de agua, es ¡menos denso que el agua líquida, lo que lo hace flotar sobre el agua!

Cualquier cosa que tenga una densidad más baja flotará en la parte superior del líquido de densidad relativamente más alta. El hielo tiene menor densidad que el agua, por lo tanto, flota sobre el agua.

densidad de hielo: 916.7 kg / m3 a 0 grados centígrados

densidad del agua: 1000 kg / m3 a 0 grados centígrados

Una molécula de agua está hecha de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, fuertemente unidos entre sí con enlaces covalentes . Las moléculas de agua también se atraen entre sí por enlaces químicos más débiles ( enlaces de hidrógeno) entre los átomos de hidrógeno con carga positiva y los átomos de oxígeno con carga negativa de las moléculas de agua vecinas. A medida que el agua se enfría por debajo de 4 ° C, los enlaces de hidrógeno se ajustan para mantener separados los átomos de oxígeno cargados negativamente. Esto produce una red cristalina, que comúnmente se conoce como ‘hielo’.

La respuesta a esta pregunta tiene dos partes. Primero, echemos un vistazo a por qué nada flota. Luego, examinemos por qué el hielo flota sobre el agua líquida, en lugar de hundirse hasta el fondo.

POR QUÉ FLOTADORES DE HIELO

Una sustancia flota si es menos densa o tiene menos masa por unidad de volumen que otros componentes de una mezcla. Por ejemplo, si arroja un puñado de rocas en un balde de agua, las rocas, que son densas en comparación con el agua, se hundirán.

El agua, que es menos densa que las rocas, flotará. Básicamente, las rocas empujan el agua fuera del camino o la desplazan. Para que un objeto pueda flotar, tiene que desplazar un peso de fluido igual a su propio peso.

El agua alcanza su densidad máxima a 4 C (40 F). A medida que se enfría más y se congela en hielo, en realidad se vuelve menos denso. Por otro lado, la mayoría de las sustancias son más densas en su estado sólido (congelado) que en su estado líquido. El agua es diferente debido a los enlaces de hidrógeno.

Una molécula de agua está hecha de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, fuertemente unidos entre sí con enlaces covalentes. Las moléculas de agua también se atraen entre sí por enlaces químicos más débiles (enlaces de hidrógeno) entre los átomos de hidrógeno con carga positiva y los átomos de oxígeno con carga negativa de las moléculas de agua vecinas. A medida que el agua se enfría por debajo de 4 C, los enlaces de hidrógeno se ajustan para mantener separados los átomos de oxígeno cargados negativamente.

Esto produce una red cristalina, que comúnmente se conoce como ‘hielo’.

El hielo flota porque es aproximadamente un 9% menos denso que el agua líquida. En otras palabras, el hielo ocupa aproximadamente un 9% más de espacio que el agua, por lo que un litro de hielo pesa menos que un litro de agua. El agua más pesada desplaza al hielo más ligero, por lo que el hielo flota hacia la parte superior.

Una consecuencia de esto es que los lagos y ríos se congelan de arriba a abajo, permitiendo que los peces sobrevivan incluso cuando la superficie de un lago se ha congelado. Si el hielo se hundiera, el agua sería desplazada hacia arriba y expuesta a la temperatura más fría, lo que obligaría a los ríos y lagos a llenarse de hielo y congelarse.

El agua (o H2O en términos científicos) tiene una propiedad extraña.

Casi todos los materiales en este universo, se vuelven más densos en su estado sólido. Esto significa que las partículas de material se acercan, ya sea cuando las temperaturas están por debajo del punto de congelación, o cuando se aplica alta presión sobre el material.

Pero las moléculas de agua forman una estructura similar a una jaula en su forma sólida que tiene una mayor cantidad de espacio entre ellas. Esto sucede debido a un fenómeno llamado enlace de hidrógeno. Esto significa que las moléculas de agua están más separadas en forma sólida en comparación con el estado líquido.

Y como todos sabemos, cuando se agrega material menos denso al fluido más denso, el material menos denso permanecerá en la parte superior o flotará.

La razón por la que el hielo flota en el agua es esta:

Imagine que tiene un recipiente pequeño que contiene exactamente 1.0 centímetros cúbicos de agua líquida. Ahora imagine que comienza a bajar la temperatura a un punto por debajo de 0 grados. C. y el agua se enfría y se congela.

A medida que el agua líquida cambia a su forma sólida, forma cristales de forma hexagonal. Incluso aunque la cantidad (peso) de agua permanezca exactamente igual, el volumen se hace más grande porque los cristales ocupan más espacio que el líquido. Entonces, una vez que el agua está completamente congelada, ahora ocupa aproximadamente un 9% más de volumen que cuando era un líquido.

Si el peso es el mismo pero el volumen es mayor, esto significa que la densidad del hielo debe ser menor que la densidad del agua líquida, por lo que flota.

Por eso el hielo flota en el agua.

El hielo flota en el agua porque la densidad del hielo es menor que el agua.

Densidad de hielo = 917 kg / m ^ 3

Densidad del agua = 1000 kg / m ^ 3

Por lo tanto, los icebergs / glaciares flotan en los océanos y el agua de mar donde la densidad del agua salina es aún mayor a 1029 kg / m ^ 3 .

Aclamaciones,

KSAM

Cuando se produce un cambio de fase líquido a sólido en el agua, es decir, el agua se congela en hielo, su densidad disminuye al contrario del comportamiento habitual de cambio de densidad / fase donde la forma sólida de un objeto es más densa que su forma líquida. Por lo tanto, el hielo flota sobre el agua. A nivel molecular, esta anomalía se atribuye a la naturaleza de enlace de hidrógeno de las moléculas de agua que imponen una estructura de red cristalina menos densamente compactada en equilibrio termodinámico. Este es de hecho un hecho muy importante para la continuación de la vida en los ecosistemas acuáticos en climas fríos donde el agua comienza a congelarse en la parte superior en lugar de congelarse en el fondo. Esto mantiene la capa de agua debajo del hielo a unos 4 grados centígrados en los lagos y los peces pobres pueden sobrevivir los inviernos fríos.

Igual no es el caso con hielo.

cuando observamos la interacción entre las moléculas de agua

ahora, cuando el agua se congela en hielo, veamos nuevamente la estructura

El hielo tiene una estructura tipo jaula.

Si el hielo tiene mayor densidad que el agua, se hundirá y, si es menor, flotará.

para la misma cantidad de agua, el volumen de hielo será mayor.

densidad = masa / volumen.

¿Cuál tendrá mayor densidad? agua…

lo que significa que para el mismo volumen de agua reemplazado por hielo, la masa de hielo será menor.

Según el principio de Arquímedes, el hielo flotará.

Cualquier cosa que sea menos densa que el agua, flota sobre ella.

Pero, ¿por qué el cubo de hielo (sólido) flota en el agua?

Para eso, eche un vistazo a la estructura química del agua. (H2O)

Una molécula de agua está hecha de dos átomos de H y un solo átomo de O

El átomo de oxígeno negativo se une fuertemente a los átomos de hidrógeno, formando un fuerte enlace de hidrógeno.

Al enfriar cualquier líquido, las moléculas se acercan más entre sí y, por lo tanto, se acomodan en un área más pequeña.

Esto le da a la mayoría de los sólidos más densidad que su forma líquida.

Sin embargo, en el caso del agua,

los átomos O cargados negativamente se repelen entre sí en la solidyfying, y esto evita que el hielo sea más denso.

Es por eso que la densidad disminuye a medida que la temperatura continúa cayendo por debajo de los 4 grados centígrados.

Por lo tanto, el hielo es un sólido flotando en el agua.

Asombroso ! ?

Espero eso ayude ! 🙂

La respuesta simple es: el hielo es más ligero que el agua, es decir, el hielo tiene menor densidad que el agua. Además, sabe que el agua se expande cuando se convierte en hielo; si coloca una botella llena de agua en el congelador, se romperá debido a la expansión.

Esto es contrario a la intuición. La mayoría de los líquidos son los más densos cuando se vuelven sólidos pero no agua. Datos relevantes sobre el agua: el agua pura se congela a 0 ° C, pero es más densa a 4 ° C; ¡Hay una gran razón por la que esto es así!

Para proteger a los animales acuáticos (peces y todo lo que vive en el agua) Dios (puede llamar a la naturaleza) ha creado el agua de esta manera. En las regiones frías del mundo, la temperatura cae fácilmente a 0 ° C, lo que hace que la superficie de los lagos y ríos se congele, pero el agua cerca del fondo permanece líquida, y la temperatura cerca de la superficie del fondo permanece cerca de los 4 ° C.

Inicialmente, cuando la temperatura baja, hay una circulación de agua entre la superficie superior y la inferior. El agua fría se vuelve más pesada y cae al fondo y el agua tibia del fondo se eleva. Esta circulación continúa hasta que toda el agua cerca del fondo alcanza los 4 ° C, cuando la circulación se detiene. Esto se debe a que el agua es más pesada a esa temperatura y no sube a la superficie donde se está formando hielo y el agua es menos densa.

Este fenómeno evita que el agua se congele y, por lo tanto, evita que los peces y otras vidas acuáticas mueran por congelación.

Espero que esto responda a su pregunta.

Una sustancia flota si es menos densa o tiene menos masa por unidad de volumen que otros componentes de una mezcla . Por ejemplo, si arroja un puñado de rocas en un balde de agua , las rocas, que son densas en comparación con el agua, se hundirán . El agua , que es menos densa que las rocas, flotará. Básicamente, las rocas empujan el agua fuera del camino, o la desplazan . Para que un objeto pueda flotar , tiene que desplazar un peso de fluido igual a su propio peso .

El agua alcanza su densidad máxima a 4 ° C ( 40 ° F ). A medida que se enfría más y se congela en hielo , en realidad se vuelve menos denso . Por otro lado, la mayoría de las sustancias son más densas en su estado sólido ( congelado ) que en su estado líquido . El agua es diferente debido a los enlaces de hidrógeno.

Una molécula de agua está hecha de un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno , fuertemente unidos entre sí con enlaces covalentes. Las moléculas de agua también se atraen entre sí por enlaces químicos más débiles (enlaces de hidrógeno ) entre los átomos de hidrógeno cargados positivamente y los átomos de oxígeno cargados negativamente de las moléculas de agua vecinas. A medida que el agua se enfría por debajo de 4 ° C, los enlaces de hidrógeno se ajustan para mantener separados los átomos de oxígeno cargados negativamente . Esto produce una red cristalina, que comúnmente se conoce como ‘ hielo ‘.

El hielo flota porque es aproximadamente un 9% menos denso que el agua líquida . En otras palabras, el hielo ocupa aproximadamente un 9% más de espacio que el agua, por lo que un litro de hielo pesa menos que un litro de agua . El agua más pesada desplaza al hielo más ligero , por lo que el hielo flota hacia la parte superior . Una consecuencia de esto es que los lagos y ríos se congelan de arriba a abajo , permitiendo que los peces sobrevivan incluso cuando la superficie de un lago se ha congelado . Si el hielo se hundiera , el agua sería desplazada hacia arriba y expuesta a la temperatura más fría , lo que obligaría a los ríos y lagos a llenarse de hielo y congelarse.

¡Espero que esto responda a su pregunta!

Gracias ! Salud ! 🙂

El agua se comporta de manera muy diferente a otros líquidos. Cuando los líquidos están congelados; se contraen, pero cuando el agua está congelada; ¡se expande en undécimo su volumen! Entonces, en lugar de hundirse, el hielo flota en el agua.