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Ghiaccio

Anomalo comportamento della densità dell'acqua: il ghiaccio

Nella maggior parte dei liquidi, la densità (massa della sostanza in un'unità di volume, kg/m3) cresce al diminuire della temperatura fino a raggiungere il valore massimo allorquando il liquido si solidifica.

Anche la densità dell'acqua aumenta al diminuire della temperatura ma solo fino al valore di 4 °C.

Al di sotto di tale temperatura infatti le molecole di acqua sono talmente vicine e si muovono così lentamente da poter instaurare tutti e quattro i legami a idrogeno possibili per ciascuna molecola in modo da raggiungere la minima configurazione energetica per il sistema.

D'altra parte affinchè ciò avvenga, per motivi legati alla geometria della molecola, le molecole devono allontanarsi leggermente l'una dall'altra e da qui un minore grado di impacchettamento.

Questo fenomeno, seppur deleterio per le tubazioni dell'acqua nei mesi invernali, è fondamentale per la continuazione della vita negli ambienti acquatici: lo strato di ghiaccio che si forma sulle superfici di laghi, stagni, etc... non va ad accumularsi sul fondo, bensì galleggia (proprio perchè di densità inferiore a quella del liquido) isolando termicamente l'acqua liquida sottostante e proteggendo gli organismi acquatici che vi si trovano.

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