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Evgenia Chirikova, ecologista, difensore della foresta di Khimki. Risultati della valutazione degli esperti

Domande semplici. Un libro simile a un'enciclopedia Antonets Vladimir Alexandrovich

Perché l'acqua è bagnata?

Perché l'acqua è bagnata?

Non è del tutto corretto dire che l’acqua è bagnata. È più corretto dire che l'acqua bagna ciò che bagna o impregna. Allo stesso tempo, ci sono oggetti che non si bagnano in alcun modo. Ad esempio, se l'acqua colpisce una superficie ricoperta di grasso o paraffina, non si verificherà alcuna bagnatura. Non è possibile, ad esempio, bagnare la superficie di una ninfea o di una foglia di loto, anche se non sono ricoperte di grasso. Come hanno dimostrato gli studi, il punto sta nella speciale struttura della loro superficie, quindi anche la polvere non si attacca e sono sempre puliti. Ora stanno cercando di creare una vernice per auto che fornisca una superficie con proprietà simili, e quindi le auto saranno sempre pulite.

Bene, sto divagando. Perché in alcuni casi l'acqua bagna le superfici e in altri no? Il punto, si scopre, è l'interazione delle molecole di acqua, aria e materia solida. Per comprendere meglio cosa può accadere, consideriamo innanzitutto una goccia d'acqua a gravità zero, dove interagiscono solo acqua e gas. In queste condizioni la goccia assumerà la forma di una palla. Il fatto è che tra tutti i corpi dello stesso volume area più piccola ha una palla sulla sua superficie. Ciò garantisce che la riserva di energia in una goccia sferica sia inferiore alla riserva di energia in una goccia di qualsiasi altra forma. E i sistemi meccanici raggiungono un equilibrio stabile proprio con un'energia minima.

Non posso ricreare le condizioni di assenza di gravità, ma se prendo una pipetta sottile e provo a formare una goccia piccola e leggera, la sua superficie sarà per lo più circondata da aria, come in condizioni di assenza di gravità, poiché il punto di contatto tra la goccia e la pipetta ha una piccola area. La caduta, come a gravità zero, risulterà quasi rotonda. La sua riserva di energia è minima. Per cambiare la forma di una goccia, devi trovare un modo per ridurne ulteriormente l'energia. Per fare ciò, può essere posizionato su una superficie dura. Se la superficie è oleosa la goccia rimarrà rotonda. Ciò significa che l'interazione dell'acqua con una superficie grassa non porterà ad una diminuzione, ma ad un aumento dell'energia della goccia. Pertanto la goccia non potrà diffondersi e rimarrà una palla. Ciò significa che una superficie grassa, come una piuma d'anatra, non si bagnerà.

Se metti una goccia d'acqua su un vetro pulito, si diffonderà. Ciò significa che l'interazione delle molecole di acqua e vetro riduce l'energia della goccia rispetto al caso in cui interagiscono solo con le molecole di gas dell'aria e tra loro. Questa, in effetti, è tutta la spiegazione: è una questione di interazioni molecolari. Questa spiegazione vale non solo per l'acqua, ma anche per qualsiasi altra sostanza allo stato liquido.

Esiste un altro modo per influenzare la bagnatura? Potere. Poiché l'interazione tra le molecole dipende dalla temperatura, quando riscaldata possono verificarsi cambiamenti tali che la superficie diventa bagnabile. Ad esempio, se stiamo cercando di saldare due fili di rame con stagno, è necessario riscaldarlo alta temperatura. Lo stagno riscaldato comincia a bagnare la superficie del rame. Se è raffreddato, i fili saranno saldati saldamente.

A volte devi combattere la bagnatura. Ad esempio, ricopri le scarpe con la crema in modo che non si bagnino; impregnare i tessuti per rendere gli indumenti idrorepellenti. Nella produzione, ad esempio, è importante che il metallo fuso non si attacchi alle pareti degli stampi di colata.

È fantastico che l'acqua bagni i nostri piatti e abbiamo l'opportunità di lavarli puliti. Inoltre inumidisce la nostra pelle, così possiamo essere lavati in modo pulito, ed è così bello!

Dal libro Tutto su tutto. Volume 1 autore Likum Arkady

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Dal libro Il più recente libro dei fatti. Volume 3 [Fisica, chimica e tecnologia. Storia e archeologia. Varie] autore

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Dal libro Tutto su tutto. Volume 2 autore Likum Arkady

Perché l'acqua rimane sulla pelle di una persona che ne esce e non rotola giù? L'acqua rimane sulla pelle di chi ne esce, e non rotola giù, come ad esempio dal piumaggio grasso degli uccelli acquatici, solo perché la pelle umana è bagnata dall'acqua: le molecole

Dal libro 3333 domande e risposte complicate autore Kondrashov Anatoly Pavlovich

Dal libro Tutto su tutto. Volume 5 autore Likum Arkady

Perché l'acqua nel geyser è calda? Anche se un enorme flusso d'acqua non uscisse nell'aria dal geyser, rimarrebbe comunque uno dei più miracoli interessanti natura. Il geyser lo è davvero primavera calda, e una sorgente termale è di per sé

Dal libro Il mondo intorno a noi autore Sitnikov Vitaly Pavlovich

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Dal libro Chi è chi nel mondo naturale autore Sitnikov Vitaly Pavlovich

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Perché l’acqua di mare è considerata benefica? Quando le persone hanno bisogno di scattare foto eccitazione nervosa e calmati, si consiglia di fare bagni di mare. A questo scopo non è necessario andare al mare; è sufficiente acquistare il sale marino in farmacia e scioglierlo normalmente acqua calda E

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I bambini spesso mettono gli adulti in una posizione imbarazzante chiedendo cose semplici ma incomprensibili. "Perché l'acqua è bagnata?" - una delle domande dei bambini più scomode.

Chiedendolo, i ragazzi vogliono espandere i propri orizzonti, imparare il mondo intorno a noi, tuttavia, non tutti i genitori hanno una conoscenza sufficiente della scuola o scienze naturali per rispondere in modo chiaro e corretto. Eppure, perché l’acqua è bagnata? Proviamo a capirlo.

Cosa significa la parola "bagnato"?

La maggior parte dei dizionari e delle enciclopedie chiamano "bagnato" un oggetto o un oggetto che è stato esposto all'umidità o è entrato in contatto con un liquido. In senso scientifico la parola “bagnato” indica la capacità di un liquido di aderire ad una superficie. materiali duri.

Non è solo l’acqua ad avere queste proprietà. Ad esempio, l’elio liquido è considerato il “più umido”. A temperature inferiori a -270°C perde la sua viscosità e diventa molto fluido.

Sulla base di quanto sopra, possiamo concludere che non è l'acqua stessa ad essere bagnata, ma gli oggetti su cui cade. Tuttavia, non tutti gli oggetti ricoperti di liquido possono essere bagnati.

In particolare l'acqua bagna con grande difficoltà i metalli e non riesce assolutamente a bagnare le superfici grasse e la paraffina. Le gocce d'acqua scivolano facilmente via da materiali polimerici come polietilene o plastica.

In cosa consiste l'acqua?

Perché alcuni oggetti si bagnano con i liquidi e altri no? Riguarda la composizione dell'acqua. È un composto inorganico costituito da molecole polari. Ogni molecola contiene un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno.

Entrambe queste sostanze sono più pesanti dell'aria, ma gli atomi di ossigeno all'interno delle molecole sono caricati positivamente e gli atomi di idrogeno sono caricati negativamente. Questa differenza di potenziale consente al liquido di creare una debole connessione elettrica con altri oggetti.

È a causa della polarità delle molecole che l'acqua può attaccarsi alle superfici solide e bagnarle. Se rimani sorpreso dalla pioggia, i tuoi vestiti si ricoprono di particelle d'acqua e le assorbono, bagnandosi.

Se ti lavi le mani sotto il rubinetto, anche le molecole d'acqua entrano in contatto con la pelle e le bagnano. Allo stesso tempo, nonostante la sua capacità di trattenere il volume, il liquido non riesce a mantenere la sua forma, quindi quando colpisce gli oggetti scorre lungo di essi.

Quali proprietà ha l'acqua?

L'acqua è sostanza unica, che in condizioni diverse può esistere in tre stati diversi: liquido, vapore e solido. IN condizioni normali rimane liquido, congela e si trasforma in ghiaccio a temperature inferiori a 0 °C e quando temperature elevate evapora e diventa vapore. Le molecole di ghiaccio sono inattive e strettamente collegate tra loro, quindi non possono penetrare negli oggetti solidi.

Quando l'acqua è allo stato liquido o vapore, esiste una relazione debole tra le molecole, ma sono più mobili che allo stato congelato, per cui, sotto stress meccanico, si separano facilmente l'una dall'altra e si attaccano a molecole di altre sostanze.

La capacità di mescolare e resistere varie superfici permette loro di penetrare nei pori degli oggetti solidi e di renderli bagnati. Le molecole d'acqua sembrano aderire a questi oggetti e dare l'effetto di “umidità”.

Riassumendo possiamo dire che l'acqua è bagnata innanzitutto perché, per il suo stato, è liquida. In secondo luogo, crea una sensazione di muco a causa della sua bassa capacità di trattenere la forma, minore viscosità e polarità nella composizione molecolare.

Se un bambino deve rispondere a questa domanda, potrà semplicemente dire che l'acqua è composta da piccole goccioline che non premono bene le une contro le altre e si diffondono continuamente. E, naturalmente, vale la pena notare che in realtà non è l'acqua ad essere bagnata, ma gli oggetti che bagna.

I bambini spesso mettono gli adulti in una posizione imbarazzante chiedendo cose semplici ma incomprensibili. "Perché l'acqua è bagnata?" - una delle domande dei bambini più scomode.


Chiedendolo, i bambini vogliono espandere i propri orizzonti e conoscere il mondo che li circonda, ma non tutti i genitori hanno abbastanza conoscenze di scuola o di scienze naturali per rispondere in modo chiaro e corretto. Eppure, perché l’acqua è bagnata? Proviamo a capirlo.

Cosa significa la parola "bagnato"?

La maggior parte dei dizionari e delle enciclopedie chiamano "bagnato" un oggetto o un oggetto che è stato esposto all'umidità o è entrato in contatto con un liquido. In senso scientifico la parola “bagnato” si riferisce alla capacità di un liquido di aderire alla superficie dei materiali solidi.

Non è solo l’acqua ad avere queste proprietà. Ad esempio, l’elio liquido è considerato il “più umido”. A temperature inferiori a -270°C perde la sua viscosità e diventa molto fluido.

Sulla base di quanto sopra, possiamo concludere che non è l'acqua stessa ad essere bagnata, ma gli oggetti su cui cade. Tuttavia, non tutti gli oggetti ricoperti di liquido possono essere bagnati.


In particolare l'acqua bagna con grande difficoltà i metalli e non riesce assolutamente a bagnare le superfici grasse e la paraffina. Le gocce d'acqua scivolano facilmente via da materiali polimerici come polietilene o plastica.

In cosa consiste l'acqua?

Perché alcuni oggetti si bagnano con i liquidi e altri no? Riguarda la composizione dell'acqua. È un composto inorganico costituito da molecole polari. Ciascuno contiene un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno.

Entrambe queste sostanze sono più pesanti dell'aria, ma gli atomi di ossigeno all'interno delle molecole sono caricati positivamente e gli atomi di idrogeno sono caricati negativamente. Questa differenza di potenziale consente al liquido di creare una debole connessione elettrica con altri oggetti.

È a causa della polarità delle molecole che l'acqua può attaccarsi alle superfici solide e bagnarle. Se rimani sorpreso dalla pioggia, i tuoi vestiti si ricoprono di particelle d'acqua e le assorbono, bagnandosi.


Se ti lavi le mani sotto il rubinetto, anche le molecole d'acqua entrano in contatto con la pelle e le bagnano. Allo stesso tempo, nonostante la sua capacità di trattenere il volume, il liquido non riesce a mantenere la sua forma, quindi quando colpisce gli oggetti scorre lungo di essi.

Quali proprietà ha l'acqua?

L'acqua è una sostanza unica che, in condizioni diverse, può esistere in tre diversi stati: liquido, vapore e solido. In condizioni normali rimane liquido, a temperature inferiori a 0 °C congela e si trasforma in ghiaccio, a temperature elevate evapora e diventa vapore. Le molecole di ghiaccio sono inattive e strettamente collegate tra loro, quindi non possono penetrare negli oggetti solidi.

Quando l'acqua è allo stato liquido o vapore, esiste una relazione debole tra le molecole, ma sono più mobili che allo stato congelato, per cui, sotto stress meccanico, si separano facilmente l'una dall'altra e si attaccano a molecole di altre sostanze.

La capacità di mescolarsi e aderire a varie superfici permette loro di penetrare nei pori degli oggetti solidi e di bagnarli. Le molecole d'acqua sembrano aderire a questi oggetti e dare l'effetto di “umidità”.

Riassumendo possiamo dire che l'acqua è bagnata innanzitutto perché, per il suo stato, è liquida. In secondo luogo, crea una sensazione di muco a causa della sua bassa capacità di trattenere la forma, minore viscosità e polarità nella composizione molecolare.


Se un bambino deve rispondere a questa domanda, potrà semplicemente dire che l'acqua è composta da piccole goccioline che non premono bene le une contro le altre e si diffondono continuamente. E, naturalmente, vale la pena notare che in realtà non è l'acqua ad essere bagnata, ma gli oggetti che bagna.

Se ti chiedessi in cosa consiste tutto nel mondo - acqua, terra, aria, case, tutte le cose, automobili, piante e animali e, infine, noi stessi - cosa risponderai? Penso che dirai: "Tutto nel mondo è costituito da minuscole particelle: atomi". E tu, ovviamente, avrai ragione... ma solo in parte. Ora capirai cosa intendo con questo.
Immagina di avermi posto una domanda simile: "In cosa consiste il testo di questo libro?" E risponderò: "Dalle lettere!" E avrò anche ragione, ma anche solo in parte. Ovviamente completerai immediatamente la mia risposta: "Il testo del libro è composto da parole e le parole sono fatte di lettere!"
Infatti, se le lettere non potessero essere combinate in parole, sarebbe impossibile scrivere anche il libro più semplice. Dopotutto, nel nostro alfabeto ci sono solo trentatré lettere: quante?
me lo dici qui? Ma le parole che sono composte da queste stesse trenta tre lettere, - migliaia e quanti vengono raccontati in queste parole storie diverse, quanti libri, libri di testo, canzoni, saggi scolastici, note ai genitori che li invitano a scuola, solo lettere sono state scritte - è impossibile contarle!
Ci sono più “tipi diversi” di atomi che lettere nell’alfabeto, ma ancora non così tanti: ora, mentre scrivo queste righe, ci sono centosei atomi diversi nell’“alfabeto atomico”, e non tutti si trovano in natura - alcuni sono stati ottenuti artificialmente dai fisici. Ciò significa che se gli atomi non fossero in grado di combinarsi tra loro in varie combinazioni, nel mondo esisterebbero solo un centinaio di sostanze diverse. Sarebbe terribilmente povero, noioso e mondo monotono- come un libro in cui sulla prima pagina ci fosse solo la lettera “A”, sulla seconda - la lettera “B” e così via...
Ma sai benissimo che il mondo non è affatto così! Potresti, senza lasciare la stanza, contare migliaia intorno a te varie sostanze. In totale, la scienza ora conosce circa due milioni di sostanze con proprietà diverse e questo numero aumenta ogni giorno. Tale diversità è possibile solo perché gli atomi possono connettersi tra loro non peggio delle lettere.

COME SONO COLLEGATI GLI STESSI ATOMI...

Dimmi, quante parole hai visto composte dalle stesse lettere? Uno o due - e hai capito male, vero? E anche allora, non sono del tutto sicuro che possano essere chiamate parole vere - alcune esclamazioni e onomatopee: "Oh-oh"; “Uh-uh...”; "Rrrrr"; “Uh”... E tutto con lo stesso spirito.
E gli atomi?
Prendiamo, ad esempio, un pezzo di una sostanza che ti è ben nota: lo iodio. Quel liquido marrone che viene applicato sui graffi non è iodio puro, ma una tintura di iodio, una soluzione di iodio in alcool. Ma in farmacia possono anche mostrarti lo iodio puro: cristalli di un bel colore grigio-nero con riflessi violacei. Questi cristalli contengono solo atomi di iodio, non ci sono altri atomi lì. Eppure, se ti mostrano un cristallo del genere e ti chiedono: "Qual è la particella più piccola di questa sostanza?" - non affrettarti a rispondere: "Certo, un atomo di iodio, cos'altro?!" Perché gli atomi di iodio “siedono” nei cristalli a due a due, come gli scolari in una classe. Ma i ragazzi seduti insieme al banco scappano dopo le lezioni in tutte le direzioni, ma due atomi di iodio accoppiati non si separano, nemmeno quando il cristallo si scioglie o evapora.

YODA
Questo è il modo in cui le molecole di iodio biatomico “siedono” nel cristallo.
E se riuscissimo a rompere queste coppie amichevoli, come sarebbe la sostanza ricavata dai singoli atomi di iodio? Sembrerebbe che differenza faccia - dopo tutto, gli atomi sono gli stessi... Ma si scopre che si tratterebbe di una sostanza con proprietà completamente diverse. E questo significa che un atomo e due atomi esattamente uguali, ma uniti insieme, non sono la stessa cosa!
Ora sai come rispondere correttamente se ti viene mostrato un cristallo di iodio e ti viene posta una domanda difficile: "Qual è la particella più piccola di questa sostanza?" Risponderai: "Due atomi di iodio collegati in coppia!"
A proposito, casi simili si verificano nel mondo delle parole. Se combiniamo, ad esempio, due parole identiche, "LÀ", otteniamo una nuova parola con un significato diverso: tamburo africano. "TAMTAM."
Se versi qualche goccia di tintura di iodio in una bottiglia di vetro, metti la bottiglia nell'acqua e la ciotola con l'acqua sul fuoco.
quindi puoi vedere come la bolla è piena di vapori viola: sono costituiti da molecole di iodio biatomico.
La particella più piccola di una sostanza che conserva ancora le proprietà di quella sostanza è chiamata MOLECOLA.
Ciò significa che se vuoi rispondere a una domanda complicata non solo correttamente, ma anche scientificamente, prenderai un cristallo di iodio e dirai: "La particella più piccola di questa sostanza è una molecola composta da due atomi di iodio".
Quindi, tu ed io abbiamo stabilito che una molecola di una sostanza può essere costituita da due atomi completamente identici. E non solo la molecola di iodio: esistono numerose molecole biatomiche di questo tipo! Sei letteralmente circondato da loro! E ora, quando leggi questo libro, molecole costituite da due atomi identici corrono intorno a te e si insinuano persino nei tuoi polmoni.
Naturalmente ti sei reso conto che stiamo parlando di molecole d'aria. Più precisamente, delle molecole di azoto e delle molecole di ossigeno, di cui è composta principalmente l'aria.
Quando dicono "respiriamo ossigeno", intendono molecole composte da due atomi di ossigeno. E nel cuscino di ossigeno che viene somministrato ai pazienti gravemente malati, ci sono tali molecole, e nel cilindro d'acciaio con ossigeno compresso, e nell'ossigeno liquido riempito con razzi spaziali, - esattamente così
sono molecole biatomiche. Ma perché sottolineo con tanta insistenza che si tratta di molecole biatomiche? Ce ne sono altri? Mangiare!
Durante un temporale nell'aria si formano molecole costituite da tre atomi di ossigeno. E poi dicono: “Ho sentito odore di ozono”. Il gas, costituito da molecole di ossigeno triatomiche, è così diverso dal gas a cui siamo abituati dalle molecole biatomiche che gli hanno persino dato un nome diverso: ozono.
In effetti, l'ossigeno è inodore, ma l'ozono ha un odore, e in modo piuttosto acuto ("ozono" in greco significa "odore").
L'ossigeno è incolore e invisibile. L'ozono è visibile: è un gas blu.
Respiriamo ossigeno, ma non possiamo respirare ozono. È vero, una piccola aggiunta di ozono dona freschezza all'aria, ma grandi quantità L'ozono è un veleno terribile!
L’ozono è una volta e mezza più pesante dell’ossigeno.
L'ossigeno liquido è azzurro, l'ozono liquido è viola scuro. E questi liquidi bollono a temperature diverse.
È difficile credere che le molecole di queste due sostanze siano “assemblate” esattamente dagli stessi atomi. Comunque, come si suol dire, incredibile ma vero!

COME SONO COLLEGATI I DIVERSI ATOMI
Ma se le molecole degli stessi atomi differiscono così tanto, quale diversità dovrebbe esserci tra molecole di atomi diversi! Guardiamo di nuovo nell'aria: forse troveremo tali molecole lì? Naturalmente lo troveremo!
Sai quali molecole respiri nell'aria? (Certo, non solo tu, tutte le persone e tutti gli animali.) Molecole del tuo vecchio amico: l'anidride carbonica! Le bollicine di anidride carbonica pizzicano piacevolmente sulla lingua quando bevi acqua frizzante o limonata. Pezzi di ghiaccio secco quello
Questo è il modo in cui le molecole di anidride carbonica “siedono” nei cristalli di ghiaccio secco.
messe nelle scatole di gelato, anch'esse sono costituite da tali molecole; Dopotutto, il ghiaccio secco è anidride carbonica solida.
In una molecola di anidride carbonica sono uniti due atomi di ossigeno lati diversi ad un atomo di carbonio. “Carbonio” significa “colui che dà alla luce il carbone”. Ma non è solo il carbone a produrre carbonio. Quando disegni con una semplice matita, sulla carta rimangono piccole scaglie di grafite, anch'esse costituite da atomi di carbonio. Da loro vengono "fatti" diamanti e fuliggine ordinaria. Ancora una volta gli stessi atomi - e sostanze completamente diverse!
Quando gli atomi di carbonio si combinano non solo tra loro, ma anche con atomi “estranei”, nascono così tante sostanze diverse che è difficile contarle! Soprattutto molte sostanze nascono quando gli atomi di carbonio si combinano con gli atomi del gas più leggero del mondo: l'idrogeno. Tutte queste sostanze sono chiamate con un nome comune: idrocarburi, ma ogni idrocarburo ha anche il proprio nome.
Del più semplice degli idrocarburi si parla nei versetti che conoscete: "E nel nostro appartamento abbiamo il gas - tutto qui!" Il nome del gas che brucia in cucina è metano. Una molecola di metano contiene un atomo di carbonio e quattro atomi di idrogeno. Nella fiamma di un fornello da cucina, le molecole di metano vengono distrutte, un atomo di carbonio si combina con due atomi di ossigeno e si ottiene la già familiare molecola di anidride carbonica. Gli atomi di idrogeno si combinano anche con gli atomi di ossigeno e il risultato sono le molecole della sostanza più importante e necessaria al mondo!
Le molecole di questa sostanza sono anche nell'aria: ce ne sono molte lì. A proposito, in una certa misura sei coinvolto in questo, perché espiri queste molecole nell'aria insieme alle molecole di anidride carbonica. Che tipo di sostanza è questa? Se non hai indovinato, respira sul vetro freddo ed eccola lì davanti a te: acqua!
La molecola d'acqua è così piccola che se mettessimo in fila cento milioni di molecole d'acqua una dopo l'altra, l'intera linea potrebbe facilmente stare tra due righe adiacenti nel tuo taccuino. Ma gli scienziati sono comunque riusciti a scoprire che aspetto ha una molecola d'acqua. Ecco il suo ritratto. È vero, sembra la testa dell'orso Winnie the Pooh! Guarda come mi si sono drizzate le orecchie! Naturalmente, queste non sono orecchie, ma due atomi di idrogeno attaccati alla "testa": l'atomo di ossigeno. Ma scherzi a parte, ma davvero, queste "orecchie in cima alla testa" non hanno niente a che fare con proprietà straordinarie acqua!

COME LE MOLECOLE FANNO CLIC E SI DISCOPPIANO
Uno dei più proprietà notevoli Hai già osservato l'acqua centinaia di volte in inverno su un fiume, lago o stagno. Là hai visto il ghiaccio, cioè l'acqua solida. Sotto il ghiaccio c'è acqua liquida. Sopra il ghiaccio c'è il vapore acqueo (è sempre nell'aria). Cosa c'è di insolito qui? Ecco cosa. L’acqua è l’unica sostanza sulla Terra che può farlo condizioni naturali essere in tutti e tre gli stati contemporaneamente: solido, liquido e gassoso!
Quali sono questi tre stati della materia? In cosa sono diversi e in cosa sono simili?
Esaminiamo innanzitutto la sostanza allo stato solido. Lo sai bene: per rompere qualcosa è necessario applicare una forza, a volte notevole. Si può trarre la prima conclusione: le molecole che compongono un corpo solido sono saldamente legate tra loro. Altrimenti tutto ciò che chiamiamo solido si sarebbe disintegrato molto tempo fa!
Sapete anche che un piatto solido, finché non viene fuso o rotto, mantiene la forma di un piatto, un cubo di un cubo, un tubo di un tubo, una palla di una palla... In una parola, qualsiasi corpo solido conserva la sua forma. E se è così, fai la seconda conclusione: significa questo corpo solido regna l'ordine solido: ogni molecola ha il suo luogo specifico, come i soldati in formazione (dopo tutto, anche la formazione mantiene la sua forma finché i soldati rimangono al loro posto).
Infine, conosci bene questa proprietà: un corpo solido è molto difficile da comprimere. Cosa significa questo? Il fatto che in un corpo solido le molecole siano "impacchettate" molto strettamente, strettamente come i semi di un girasole.
Gli stessi semi, ma versati in un bicchiere, possono essere paragonati alle molecole di un liquido: qui non esiste un ordine così solido, sebbene siano anche "impacchettati" strettamente. Pertanto, è difficile comprimere il liquido (puoi verificarlo se metti dell'acqua in una siringa, chiudi il foro per l'ago e provi a premere il pistone! Ciò significa che anche le molecole nel liquido sono fitte!
Le molecole del liquido sono tenute strettamente insieme? Sembrerebbe
che tipo di presa c'è se un flusso di liquido si disperde in goccioline e minuscole goccioline... Ma sai quante molecole ci sono in una minuscola gocciolina? È spaventoso anche solo dirlo: miliardi di miliardi! Si scopre che in un liquido le molecole vicine si tengono strettamente l'una con l'altra. Se non resistessero, il flusso non si spezzerebbe in gocce, ma in singole molecole.
Quindi, tu ed io abbiamo stabilito che in qualche modo un liquido e un solido sono simili: le molecole in essi contenute sono strettamente imballate, cioè si trovano vicine l'una all'altra, e allo stesso tempo le molecole vicine "si tengono per mano" strettamente.
Ma c'è una differenza importante: poiché le molecole in un liquido non sono soggette a una disciplina così rigida come in un solido, il liquido non mantiene la sua forma: in poche parole, scorre.
Ora confrontiamo liquido e gas. Se ti è mai capitato di gonfiare uno pneumatico con una pompa da bicicletta, probabilmente avrai notato che, a differenza dei liquidi, comprimere l'aria non costa nulla. Un litro d'aria, se spremuto bene, può ridursi al volume di un ditale! Capisci perfettamente perché questo è possibile: perché ci sono grandi spazi tra le molecole dell'aria. E infatti, nel tuo
stanza, ad esempio, la distanza tra due molecole d'aria vicine è circa dieci volte maggiore della dimensione della molecola stessa.
Confrontiamo liquido e gas in base a un'altra proprietà. Quindi hai comprato un cartone di latte, il suo volume è mezzo litro. L'ho versato in una bottiglia: lo stesso mezzo litro. In un barattolo, in una pentola, in una caffettiera, il latte occuperà lo stesso volume ovunque.
Come si comporta il gas? Non ha un volume specifico. Le molecole di gas si disperdono in tutte le direzioni alla minima opportunità, cioè quando le pareti di una nave o di una stanza non interferiscono con loro. Se apri una bomboletta di gas nello spazio, le molecole di gas si disperderanno in tutto l'Universo!
Naturalmente da ciò trarrai immediatamente una conclusione importante: nulla tiene le molecole del gas vicine l'una all'altra. Si scopre che ogni molecola di gas assomiglia al famoso gatto delle fiabe, che “cammina da solo”!
Ora guarda cosa succede: in un solido e in un liquido, le molecole vicine si trovano vicine l'una all'altra e sono saldamente legate. In un gas le molecole sono molto distanti tra loro e non esiste coesione tra loro. Ciò significa che stai traendo un'altra importante conclusione: le forze che aiutano le molecole a “tenersi per mano” strettamente (i fisici le chiamano FORZE DI ADESIONE MOLECOLARE) agiscono solo a distanza ravvicinata!
Ma le molecole del gas non si avvicinano mai? Quanto sono vicini! Si scontrano costantemente tra loro: nella tua stanza, ad esempio, ogni molecola d'aria ha ben quattro miliardi di collisioni al secondo!
Ma con un tale numero di collisioni, le molecole d'aria alla fine devono unirsi e, "prendendosi per mano", unirsi in goccioline e cristalli. Perché non si formano, sull'esempio delle molecole d'acqua, nuvole e nebbie, non piove sulla Terra, perché sul nostro pianeta non ci sono almeno piccoli corsi d'acqua con ossigeno liquido, rugiada mattutina da azoto liquido, gelo e ghiacciai da "ghiaccio secco" - anidride carbonica solida? Cosa impedisce alle molecole di questi gas di restare unite quando si avvicinano?
La velocità interferisce. Nella tua stessa stanza, le molecole di ossigeno e azoto corrono ad una velocità di circa mezzo chilometro al secondo. Si tratta di 1800 chilometri orari: una volta e mezza più veloce del suono! (Tieni presente che questa è una velocità media: ci sono molecole sia più lente che più veloci.)
Scontrandosi a grande velocità, le molecole, non avendo il tempo di restare unite, rimbalzano l'una sull'altra come palle da biliardo.
Ora ti è chiaro come aiutare le molecole di gas a restare unite: devi ridurre la loro velocità. Come? Raffreddare il gas! Perché maggiore è la temperatura, più velocemente si muovono le molecole. Al contrario, più bassa è la temperatura, più lentamente si muovono le molecole. Ciò significa che qualsiasi gas può essere raffreddato a tal punto da trasformarsi in un liquido e persino in un solido!
Va detto che anche in questo caso il movimento termico delle molecole, pur rallentando, non si fermerà. Naturalmente, in un solido o in un liquido, le molecole non volano come nei gas. In un corpo solido “danzano” senza lasciare il loro posto. E nel liquido la molecola danzerà, danzerà in un punto, quindi salterà! - e già balla su un altro, dopo un po '- sul terzo, e così via.
Le molecole più energetiche possono saltare fino al punto in cui finiscono in superficie, sganciarsi dalle molecole vicine e volare via: il liquido evapora. E se viene riscaldato a ebollizione, le molecole inizieranno a staccarsi non solo sulla superficie, ma anche all'interno del liquido, finché non si trasformerà tutto in vapore (si può anche dire "in gas" - è la stessa cosa) .
Questa è una molecola di acido formico. Tali molecole vengono rilasciate da una formica disturbata,
Gli atomi di idrogeno e ossigeno possono combinarsi non solo in una molecola d'acqua ma anche in una molecola di perossido di idrogeno.

COME LE MOLECOLE D'ACQUA FANNO CLIC INSIEME
Ma ecco la cosa sorprendente: le molecole di ossigeno iniziano a unirsi in goccioline a una temperatura di 183 gradi sotto zero, le molecole di azoto - anche a 196 gradi sotto zero e le molecole di vapore acqueo - a una temperatura di 100 gradi SOPRA zero! A zero gradi, quando l'ossigeno e l'azoto sono ancora molto lontani dallo stato liquido, l'acqua si trasforma già in uno stato solido: il ghiaccio!
Qual è il problema? Forse le molecole di vapore acqueo volano più lentamente delle loro vicine sospese nell'aria: molecole di ossigeno, azoto e anidride carbonica? Proprio il contrario! Le molecole d'acqua volano più velocemente, non più lentamente, perché sono quasi due volte più leggere delle molecole di ossigeno e di azoto, per non parlare delle molecole di anidride carbonica. Che succede? Se l’ossigeno, l’azoto e l’anidride carbonica rimangono gas in condizioni naturali, l’acqua sulla Terra dovrebbe esserlo ancora di più! Ma tu ed io sappiamo che non è così.
Ciò significa che alcune forze aiutano le molecole d'acqua a unirsi in goccioline e cristalli, nonostante l'enorme velocità durante le collisioni. Grazie a queste forze, le molecole d'acqua nelle collisioni non si comportano come palle da biliardo, ma come bardane: non appena si toccano quando si incontrano, si incastrano immediatamente e, se si incastrano, è necessario scuoterle molto bene in modo che si sgancino.. .
Che tipo di forze sono queste?
Ricordi come tu ed io abbiamo suggerito che i due atomi di idrogeno a forma di orecchio nella molecola dell'acqua sono coinvolti nelle sue straordinarie proprietà? E' proprio così!
Su entrambe queste “orecchie”, cioè sugli atomi di idrogeno, si potrebbe mettere lo stesso segno che c'è su un lato della batteria di una torcia: “+” (“più”). E sul lato opposto della molecola d'acqua c'è un segno che si trova dall'altra parte della batteria: “-” (“meno”). Si scopre che la molecola d'acqua è una particella elettrica! E puoi vedere tu stesso quanto bene aderiscono le particelle elettriche: passa un pettine di plastica tra i capelli asciutti e portalo su pezzi di carta. Come sono rimasti subito uniti!
Le forze elettriche che aiutano le molecole d'acqua a restare unite le tengono insieme molto più strettamente delle normali forze di coesione molecolare.
Se non fosse per queste forze elettriche, non ci sarebbero né ghiaccio, né fiumi, né oceani: dopo tutto, l'acqua sarebbe un gas!
No, siamo molto fortunati che le molecole d'acqua aderiscano così strettamente. Naturalmente tu ed io, come tutte le persone, siamo per due terzi acqua! Ma che dire, perché se l'acqua non fosse stata così non esisteremmo al mondo, perché la vita sul nostro pianeta ha avuto origine nell'acqua, nell'antico oceano...

COME SCELGONO LE MOLECOLE DELL'ACQUA CON LE MOLECOLE “ALIENE”.
Non. (In un barattolo o in qualsiasi barattolo c'è del vetro attorno ai bordi, ma in un tubo è più evidente.) Cosa lo fa lievitare? Probabilmente l'hai indovinato tu stesso: sebbene le molecole d'acqua
Aderiscono tra loro molto forte, ma aderiscono ancora più forte alla superficie del vetro.
Cioè, il vetro è BAGNATO
acqua.
Ma allora perché l’acqua non sale ancora più in alto sul vetro? Si alzerebbe volentieri, ma il peso non glielo permette: le forze di adesione al vetro tirano le molecole d'acqua verso l'alto e la forza di gravità le tira giù.
Sono numerose le sostanze che l'acqua bagna: oltre al vetro, si tratta della porcellana, dei metalli, di molti minerali, soprattutto del gesso e del gesso...
Esistono sostanze alle quali le molecole d'acqua aderiscono meno fortemente che tra loro? Quanti ne vuoi! Zolfo, grafite, cera, paraffina, naftalene, poli-
Riempi una pipetta con acqua e guardala attentamente: non vedrai dall'alto superficie piana, e il buco - lungo i bordi, vicino al tubo di vetro, l'acqua saliva più in alto che al centro della ciotola, anche l'acqua saliva -
etilene, qualsiasi grasso: tutte queste sostanze NON SONO BAGNATE dall'acqua. Un cartone del latte è fatto di carta imbevuta di paraffina, e per tale carta l'acqua non è affatto bagnata: metti il ​​sacchetto sotto il rubinetto e poi scrollalo di dosso: è come l'acqua dalla schiena di un'anatra! A proposito, per un'oca l'acqua non è bagnata perché le sue piume sono unte.
Ora immagina che ti sia stato assegnato il compito di costruire un carro armato acqua potabile per un'astronave. Quale materiale sceglieresti per l'acquario: uno in cui l'acqua è bagnata o uno in cui "l'acqua è a portata di mano"? Cioè, quale è bagnato dall'acqua, o quale non è bagnato?
IN astronave Non esiste la forza di gravità, quindi l'acqua non può scorrere. Che dire delle forze di coesione molecolare? Continuano a comportarsi come prima, come se nulla fosse successo! Forse non l'avrei detto: tu stesso capisci perfettamente che se nello spazio non agissero le forze di coesione tra le molecole, i razzi lanciati nello spazio e tutto ciò che contengono si sgretolerebbero in singole molecole...
Diciamo che hai progettato un acquario con un materiale con il quale le molecole d'acqua aderiscono più fortemente che tra loro... Beh, per esempio, il vetro. Cosa succederà? L'acqua non si calmerà finché non bagnerà l'intera superficie della vasca dall'interno e la coprirà con uno strato uniforme! Non solo: se apri il rubinetto, una parte dell'acqua uscirà dalla vasca, strisciando lungo le sue pareti e ricoprendo tutta la vasca e l'esterno. E non sarà acqua nel serbatoio, ma un serbatoio nell’acqua!
Cosa succede se realizzi un serbatoio con un materiale che non viene bagnato dall'acqua, ad esempio il polietilene? (E anche il rubinetto, ovviamente...)
Ora l'acqua non uscirà più da sola dal serbatoio! E anche se apri completamente il rubinetto, non ne uscirà nemmeno una goccia! Dopotutto, sulla Terra l'acqua scorre da un rubinetto perché cade sotto l'influenza della gravità, ma qui l'acqua non pesa nulla e non cade da nessuna parte.
Ma come si fa a togliere l'acqua dal serbatoio? Da lì può essere spremuto, ad esempio, con un pistone. Oppure rendi le pareti del serbatoio flessibili, elastiche e spremere l'acqua come un dentifricio da un tubo. Al posto del rubinetto è presente un tubo flessibile in polietilene con boccaglio. L'astronauta voleva bere: ha preso il boccaglio con le labbra e l'acqua gli è stata spremuta direttamente in bocca!
Come puoi vedere, quando si sviluppano anche le “piccole cose quotidiane” per gli astronauti, è necessario sapere in quali casi l'acqua è bagnata e in quali no, e in generale tenere conto di tutte le abitudini delle molecole.
Le palline nere rappresentano qui gli atomi di carbonio, come altrove in questo libro, le palline blu rappresentano gli atomi di idrogeno e le palline rosse rappresentano gli atomi di ossigeno. Non hai mai visto una palla gialla prima. Rappresenta un atomo del metallo leggero sodio.

COME RENDERE L'ACQUA BAGNATA PER TUTTI
Perché l'acqua è bagnata per alcune sostanze e non per altre? Perché le molecole d'acqua aderiscono più forte alle molecole di alcune sostanze che tra loro e più deboli alle molecole di altre?
Quando gli scienziati si sono interessati alla differenza tra le sostanze bagnate dall'acqua e quelle che non lo sono, hanno scoperto questo. Le molecole di sostanze “amanti dell’acqua”, come le molecole d’acqua, sono particelle elettriche! Potresti anche disegnare su di essi i segni che si trovano sulle batterie delle torce: “+” e “-” (“più” e “meno”)! Ecco perché le molecole d'acqua si attaccano così tanto a loro: come si suol dire, un pescatore vede un pescatore da lontano!
Che dire delle molecole ordinarie e non elettriche? Si scopre che seguono la stessa regola: anche le “loro”, cioè le molecole ordinarie, non elettriche, si attaccano bene a loro. Quindi, ad esempio, la fuliggine, che non viene bagnata dall'acqua, viene perfettamente bagnata dal grasso...
E se avessi bisogno di inumidire una sostanza con molecole non elettriche con acqua? È possibile bagnare l'acqua anche per loro?
Potere. Ma prima di spiegare come si fa, ti dirò come in alcuni paesi del sud catturare enormi tartarughe marine.
Carapace tartaruga marina liscio e scivoloso: non può essere afferrato, non può essere afferrato. E così la gente del posto lasciò che un pesce si attaccasse alla tartaruga legata per la coda. Questo pesce ha delle ventose sul dorso e viaggia sempre attaccandosi a qualcuno: uno squalo, una balena, una tartaruga... Il pesce appiccicoso si attacca immediatamente al guscio e la tartaruga viene trascinata verso la barca.
Quindi, c'è una molecola che ricorda un pesce appiccicoso legato per la coda. Un'estremità è elettrica, l'altra no. Una molecola d'acqua può "afferrare" saldamente l'estremità elettrica, e quella non elettrica si attaccherà a qualche molecola a cui è difficile per una molecola d'acqua afferrarsi, ad esempio una molecola di grasso, e tirarla fuori. Dove? Sì, da qualsiasi luogo, ad esempio da un piatto. O dalla pelle.
Diciamo che le tue mani sono imbrattate di grasso. Non puoi semplicemente lavarli con acqua. E allora prendiamo le molecole che “si attaccano”... Beh, ovviamente sto parlando di molecole di normale sapone!
Molte persone credono che il sapone e l'acqua si lavino grazie alla schiuma: dicono, le bolle di schiuma catturano le particelle di sporco e l'acqua le lava via. Ora vedi che la schiuma non c'entra niente. Esistono anche varietà di sapone che non producono affatto schiuma (sapone di ricino, per esempio), ma non lavano peggio di quelli normali!
Quindi le molecole di sapone, una volta in acqua, la rendono bagnata per quelle sostanze che solitamente hanno “paura” dell’acqua. Come agiscono le altre molecole sull'acqua?
Fai cadere l'acqua normale da una pipetta e l'acqua dolce accanto ad essa e guarda che forma hanno le gocce (tieni presente che la superficie su cui spruzzi deve essere pulita).
Se la superficie non è affatto bagnata, le gocce avranno la forma di una palla, esattamente come la rugiada sulle foglie e sui fili d'erba. Se invece la superficie viene bagnata molto bene, le gocce si allargheranno coprendola con un sottile strato. Ebbene, se non è bagnato molto bene, ma non molto male, allora la forma delle gocce mostrerà immediatamente quale di esse ha l'acqua “più bagnata”!
In questo modo puoi esplorare come non solo lo zucchero, ma anche il sale influiscono sulle proprietà bagnanti dell'acqua. acido citrico, soda, glicerina... in una parola, qualsiasi sostanza che si possa ottenere, purché si dissolva in acqua.
Ascolta, e se durante questi esperimenti riuscissi a scoprire qualcosa che nessuno ha ancora osservato?!
Ti auguro successo!

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Riconoscimento del testo del libro dalle immagini (OCR) - studio creativo BK-MTGC.

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