Kľúčový rozdiel medzi vodou a ľadom je v tom, že voda nemá pravidelné usporiadanie molekúl, zatiaľ čo ľad má určitú kryštalickú štruktúru.
Od počiatočných štádií vývoja Zeme bola hlavnou súčasťou Zeme voda. V súčasnosti voda pokrýva viac ako 70% zemského povrchu. Z toho je väčšia časť vody v oceánoch a moriach; čo je asi 97 %. Rieky, jazerá a rybníky majú 0,6 % vody a asi 2 % sú v polárnych ľadovcoch a ľadovcoch. Určité množstvo vody je prítomné v podzemí a nepatrné množstvo je vo forme plynu ako pary a v oblakoch. Z toho zostáva menej ako 1 % vody na priame použitie človekom. Aj táto čistá voda sa každým dňom znečisťuje a mal by existovať správny plán na šetrenie vodou.
Čo je voda?
Voda je anorganická zlúčenina s chemickým vzorcom H2O. Voda je niečo, bez čoho nemôžeme žiť. Dva vodíky sa kovalentne viažu s atómom kyslíka za vzniku molekuly vody. Okrem toho molekula získa ohnutý tvar, aby sa minimalizovalo odpudzovanie elektrónových párových väzieb, a uhol H-O-H je 104o Voda je číra, bezfarebná kvapalina bez chuti a zápachu. Okrem toho môže byť v rôznych formách, ako je hmla, rosa, sneh, ľad, para, atď. Prechádza do plynnej fázy, keď sa zahreje nad 100 oC pri normálnom atmosférickom tlaku.
Voda je skutočne zázračná molekula. Je to najrozšírenejšia anorganická zlúčenina v živej hmote. Viac ako 75 % nášho tela tvorí voda. Tam je súčasťou buniek, pôsobí ako rozpúšťadlo a reaktant. Pri izbovej teplote je to však kvapalina, hoci má nízku molekulovú hmotnosť 18 gmol-1
Obrázok 01: Voda je v tekutej fáze
Schopnosť vody vytvárať vodíkové väzby je jedinečná vlastnosť, ktorú má. Jedna molekula vody tam môže vytvoriť štyri vodíkové väzby. Kyslík je elektronegatívny ako vodík, vďaka čomu sú väzby O-H v molekule vody polárne. Kvôli polarite a schopnosti vytvárať vodíkové väzby je voda silným rozpúšťadlom. Navyše ho nazývame univerzálnym rozpúšťadlom pre jeho schopnosť rozpúšťať veľké množstvo materiálov. Ďalej má voda vysoké povrchové napätie, vysokú priľnavosť, súdržnosť. Dokáže odolávať teplotným zmenám bez prechodu do plynnej alebo pevnej formy. Hovoríme tomu, že má vysokú tepelnú kapacitu, ktorá je zase dôležitá pre prežitie živých organizmov.
Čo je ľad?
Ľad je pevná forma vody. Keď nazveme vodu pod 0oC, začne mrznúť a vytvárať ľad. Ľad je buď priehľadný, alebo mierne nepriehľadný. Niekedy však má farbu v závislosti od nečistôt, ktoré obsahuje. Ďalej má táto zlúčenina usporiadanú pravidelnú kryštalickú štruktúru.
Obrázok 02: Ľad pláva na vode
Vodíkové väzby sú dôležité na vytvorenie tejto usporiadanej pevnej štruktúry v ľade. Vodíkové väzby udržujú molekuly H2O od seba v určitej vzdialenosti, čím vytvárajú kryštalickú štruktúru. Počas tohto procesu sa objem tej istej hmoty H2O zväčšuje (čo znamená, že množstvo vody získa pomerne veľký objem, keď zmrazí a vytvorí ľad). Keďže objem vody sa pri zamrznutí zväčšuje, hustota ľadu je nižšia ako hustota vody. Preto môže plávať na vode. To bráni zamrznutiu vody na dne vodných plôch v zimnom období, čím chráni vodný život.
Aký je rozdiel medzi vodou a ľadom?
Ľad je pevná forma vody a má určitú kryštalickú štruktúru, ale voda nemá také pravidelné usporiadanie molekúl. Toto je kľúčový rozdiel medzi vodou a ľadom. Tu tento rozdiel vzniká v dôsledku prítomnosti vodíkových väzieb medzi molekulami vody. Počas procesu zmrazovania vodíkové väzby držia molekuly H2O v určitej vzdialenosti od seba, čím dávajú ľadu kryštalickú štruktúru. Tento proces tiež zvyšuje objem. Preto ako ďalší dôležitý rozdiel medzi vodou a ľadom môžeme povedať, že ľad má v porovnaní s vodou nízku hustotu. Preto môže plávať na vode.
Rozdiel medzi vodou a ľadom môžeme identifikovať aj na základe ich objemu a hustoty. To znamená; pri rovnakej hmotnosti je objem vody porovnateľne nižší ako objem ľadu. Pretože hustota vody je vyššia ako hustota ľadu. Nižšie uvedená infografika o rozdieloch medzi vodou a ľadom ukazuje ďalšie rozdiely medzi oboma.
Zhrnutie – Voda vs ľad
Ľad je pevná forma vody. V dôsledku prítomnosti vodíkových väzieb medzi molekulami vody sa však pri ochladení pod 0o tvorí ľad s pravidelným usporiadaním molekúl H2O C. Preto je kľúčový rozdiel medzi vodou a ľadom v tom, že voda nemá žiadne pravidelné usporiadanie molekúl, zatiaľ čo ľad má určitú kryštalickú štruktúru.
