Kluczowa różnica między wodą a lodem polega na tym, że woda nie ma regularnego układu cząsteczek, podczas gdy lód ma pewną strukturę krystaliczną.
Od początkowych etapów ewolucji Ziemi, woda była główną częścią Ziemi. Na dzień dzisiejszy woda pokrywa ponad 70% powierzchni ziemi. Stąd większa część wody znajduje się w oceanach i morzach; co stanowi około 97%. Rzeki, jeziora i stawy mają 0,6% wody, a około 2% znajduje się w polarnych czapach lodowych i lodowcach. Pewna ilość wody znajduje się w podziemiach, a niewielka ilość jest w postaci gazowej w postaci oparów i chmur. Wśród nich pozostało mniej niż 1% wody do bezpośredniego wykorzystania przez ludzi. Ta czysta woda jest również zanieczyszczona z dnia na dzień, dlatego należy opracować odpowiedni plan jej oszczędzania.
Co to jest woda?
Woda jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym H2O. Woda to coś, bez czego nie możemy żyć. Dwa wodory wiążą się kowalencyjnie z atomem tlenu, tworząc cząsteczkę wody. Co więcej, cząsteczka ma wygięty kształt, aby zminimalizować odpychanie wiązań pojedynczych elektronów, a kąt H-O-H wynosi 104o Woda jest przezroczystą, bezbarwną, pozbawioną smaku i zapachu cieczą. Ponadto może występować w różnych postaciach, takich jak mgła, rosa, śnieg, lód, para itp. Przechodzi do fazy gazowej, gdy ogrzewa się powyżej 100°C przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym.
Woda jest naprawdę cudowną cząsteczką. Jest to najobficiej występujący związek nieorganiczny w żywej materii. Ponad 75% naszego ciała składa się z wody. Tam jest składnikiem komórek, działa jako rozpuszczalnik i reagent. Jest jednak cieczą w temperaturze pokojowej, chociaż ma niską masę cząsteczkową 18 gmol-1
Rysunek 01: Woda jest w fazie ciekłej
Zdolność wody do tworzenia wiązań wodorowych jest jej unikalną cechą. Tam pojedyncza cząsteczka wody może utworzyć cztery wiązania wodorowe. Tlen jest bardziej elektroujemny niż wodór, dzięki czemu wiązania O-H w cząsteczce wody są polarne. Ze względu na polarność i zdolność do tworzenia wiązań wodorowych woda jest silnym rozpuszczalnikiem. Ponadto nazywamy go uniwersalnym rozpuszczalnikiem ze względu na jego zdolność do rozpuszczania dużej liczby materiałów. Ponadto woda ma wysokie napięcie powierzchniowe, wysoką przyczepność i siły kohezyjne. Może wytrzymać zmiany temperatury bez przechodzenia do postaci gazowej lub stałej. Nazywamy to posiadaniem wysokiej pojemności cieplnej, co z kolei jest ważne dla przetrwania żywych organizmów.
Co to jest lód?
Lód jest stałą formą wody. Kiedy wezwiemy wodę poniżej 0oC, zaczyna zamarzać tworząc lód. Lód jest przezroczysty lub lekko nieprzezroczysty. Czasami jednak ma kolor zależny od zawartych w nim zanieczyszczeń. Ponadto związek ten ma uporządkowaną regularną strukturę krystaliczną.
Rysunek 02: Lód unosi się na wodzie
Wiązania wodorowe są ważne dla stworzenia uporządkowanej, stałej struktury w lodzie. Wiązania wodorowe utrzymują cząsteczki H2O w pewnej odległości od siebie, tworząc strukturę krystaliczną. Podczas tego procesu, objętość tej samej masy H2O rozszerza się (co oznacza, że masa wody staje się stosunkowo duża, gdy zamarza tworząc lód). Ponieważ objętość wody zwiększa się, gdy zamarza, gęstość lodu jest mniejsza niż wody. Dlatego może unosić się na wodzie. Zapobiega to zamarzaniu wody na dnie zbiorników wodnych w okresie zimowym, chroniąc w ten sposób życie wodne.
Jaka jest różnica między wodą a lodem?
Lód jest stałą formą wody i ma pewną strukturę krystaliczną, ale woda nie ma tak regularnego układu cząsteczek. To jest kluczowa różnica między wodą a lodem. Tutaj różnica ta wynika z obecności wiązań wodorowych między cząsteczkami wody. Podczas procesu zamrażania wiązania wodorowe utrzymują cząsteczki H2O w pewnej odległości od siebie, nadając lodzie strukturę krystaliczną. Ponadto ten proces zwiększa głośność. Dlatego jako kolejna ważna różnica między wodą a lodem możemy powiedzieć, że lód ma niską gęstość w porównaniu z wodą. Dzięki temu może unosić się na wodzie.
Ponadto możemy zidentyfikować różnicę między wodą a lodem na podstawie ich objętości i gęstości. To znaczy; przy tej samej masie objętość wody jest porównywalnie mniejsza niż lodu. Ponieważ gęstość wody jest wyższa niż gęstość lodu. Poniższa infografika na temat różnicy między wodą a lodem pokazuje więcej różnic między nimi.
Podsumowanie – Woda kontra lód
Lód jest stałą formą wody. Jednak ze względu na obecność wiązań wodorowych między cząsteczkami wody tworzy się lód z regularnym układem cząsteczek H2O, gdy ochładzamy się poniżej 0o C. Dlatego kluczową różnicą między wodą a lodem jest to, że woda nie ma regularnego układu cząsteczek, podczas gdy lód ma pewną strukturę krystaliczną.
