نصائح

هل الماء الثقيل بالوعة الجليد أو تعويم؟

هل الماء الثقيل بالوعة الجليد أو تعويم؟

بينما يطفو الجليد العادي في الماء ، تغرق مكعبات الثلج في الماء الثقيل في الماء العادي. ومع ذلك ، من المتوقع أن يطفو الثلج المصنوع من الماء الثقيل في كوب من الماء الثقيل.

الماء الثقيل هو الماء المصنوع باستخدام نظير الهيدروجين الديوتيريوم بدلاً من النظير المعتاد (البروتيم). يحتوي الديوتيريوم على بروتون ونيوترون ، بينما يحتوي البروتيوم فقط على البروتون في نواته الذرية. هذا يجعل الديوتيريوم هائل مرتين مثل البروتيوم.

هناك عدة عوامل تؤثر على سلوك جليد الماء الثقيل

يشكل الديوتيريوم روابط هيدروجينية أقوى من البروتونيوم ، لذلك من المتوقع أن تؤثر الروابط بين الهيدروجين والأكسجين في جزيئات الماء الثقيل على عبوات جزيئات الماء الثقيل عندما تتحول المادة من سائل إلى مادة صلبة.

  1. على الرغم من أن الديوتيريوم أكبر من البروتونيوم ، فإن حجم كل ذرة هو نفسه ، حيث أن غلاف الإلكترون هو الذي يحدد حجمه الذري ، وليس حجم نواة الذرة.
  2. يتكون كل جزيء ماء من أكسجين مرتبط بذرتي هيدروجين ، لذلك لا يوجد فرق كبير في الكتلة بين جزيء الماء الثقيل وجزيء الماء العادي لأن معظم الكتلة تأتي من ذرة الأكسجين. عند القياس ، يكون الماء الثقيل أكثر كثافة بنسبة 11٪ من الماء العادي.

بينما يمكن للعلماء أن يتنبأوا بما إذا كان جليد الماء الثقيل سوف يطفو أو يغطس ، فإنه يتطلب تجريبًا لمعرفة ما سيحدث. اتضح أن ثلج الماء الثقيل لا يغرق في الماء العادي. التفسير المحتمل هو أن كل جزيء الماء الثقيل يكون أكبر بقليل من جزيء الماء العادي وأن جزيئات الماء الثقيل قد تحزم بشكل أوثق من جزيئات الماء العادية عندما تشكل الجليد.


شاهد الفيديو: Giant Orbeez Water Balloon? What Happens?! (قد 2021).