L'eau, généralement connue sous le nom de H2O pour ses propriétés chimiques, est l'un des éléments les plus répandus sur la Terre. Elle recouvre jusqu'à 75% de sa surface. C’est l’une des conditions les plus essentielles pour la vie et elle a des applications pratiques dans presque tous les secteurs de l’industrie auxquels on peut penser..
Une molécule d'eau est formée lorsque deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène sont liés de manière covalente l'un à l'autre. L'eau, à l'état naturel, existe sous forme liquide. Les atomes d'hydrogène dans les molécules d'eau ne sont pas suffisamment proches; par conséquent, la liaison hydrogène entre les molécules se forme et se rompt constamment. Cela fait que l'eau manque d'une structure distincte et lui donne son apparence fluide. À l'état liquide, une molécule d'eau n'est en moyenne liée à l'hydrogène qu'à environ 3,4 molécules d'eau voisines à la fois. La densité de l'eau liquide est de 1,00 g / cm3.
En revanche, la glace est la forme solide de l'eau. La glace a une structure en réseau rigide, dans une forme cristalline tétraédrique qui ressemble à des éléments moléculaires géants. Il se présente sous diverses formes, telles que des cristaux amalgamés, tels que des glaçons, ou des granules amassés, comme dans la neige. Contrairement à l'eau liquide, la liaison hydrogène joue un rôle plus important dans la densité et la forme de la glace que les liaisons covalentes, car les molécules d'eau sont pressées l'une contre l'autre très étroitement. Cela amène la nature repoussante de charges analogues à vaincre les forces d'attraction de la structure, ce qui donne à la glace la particularité inhabituelle de devenir moins dense à mesure qu'elle refroidit, où la sagesse conventionnelle déclare que plus la température est basse, plus la matière devient dense. La densité de la glace est de 0,931 g / cm3. C'est pourquoi la glace flotte dans l'eau. Dans la glace, chaque molécule d'eau est liée à l'hydrogène à 4 autres molécules d'eau.
La glace et l’eau liquide peuvent avoir la même nature, mais elles peuvent être utilisées à des fins très différentes. La glace est couramment utilisée pour conserver les aliments car il fait froid et la haute enthalpie de fusion de l’eau lui permet d’absorber efficacement la chaleur provenant d’autres choses, retardant ainsi l’activité des bactéries et des micro-organismes. L'eau liquide, en revanche, est considérée comme une alternative peu coûteuse aux solutions de chauffage la nuit, car elles peuvent absorber la chaleur du soleil pendant la journée et la libérer la nuit..
La glace et l’eau liquide sont des éléments essentiels qui nous aident énormément dans notre vie quotidienne, et comprendre leur fonctionnement et leur comportement sera certainement bénéfique pour nous tous à long terme..