Чому солона вода важча за воду з-під крана?

Солона вода може бути описана як важча, ніж вода з-під крана, за умови, що це розуміється як “на одиницю об’єму” води. З наукової точки зору, об’єм солоної води важчий, ніж рівний об’єм водопровідної води, оскільки солона вода має вищу щільність, ніж вода з-під крана. Водопровідна вода є відносно чистою, зазвичай містить невелику кількість мінеральних солей та меншу кількість органічних речовин. Водні розчини, сильно концентровані в розчинених солях, мають щільність набагато більшу, ніж чиста вода або вода з-під крана.

Щільність та питома вага

Щільність і питома вага - це терміни, що описують концентрацію речовини за масою. Щільність визначається як маса речовини на одиницю об’єму, зазвичай виражена у грамах на кубічний сантиметр. Наприклад, щільність чистої води при 39 градусах за Фаренгейтом становить 1 грам на кубічний сантиметр, а середня щільність морської води становить близько 1,027 грама на кубічний сантиметр. Питома вага, яка визначається як відношення щільності речовини до щільності води, є виміром, що використовується у багатьох наукових програмах. Для більшості речовин щільність та питома вага майже однакові при кімнатній температурі.

Розчинність солей

Пояснення більшої щільності солоної води міститься у формулі ваги сольових сполук. Вода складається з відносно легких атомів водню та кисню, які мають атомну вагу один та 16 відповідно. Більшість солей складаються з важчих атомів металу, таких як натрій, магній та калій, які мають атомні ваги 23, 24 та 39 відповідно. Атоми металів можуть бути пов'язані з іншими важкими атомами, такими як хлор, бром та йод, які мають атомні ваги 35, 80 та 127 відповідно. Солі при розчиненні у воді дисоціюють на іони (заряджені атоми). Молекули води координуються навколо важких іонів, так що об'єм розчину збільшується, але в меншій мірі, ніж вага розчину.

Щільність сольових розчинів

Солі хімічних сполук класифікуються як солі. Деякі солі, такі як хлорид натрію та йодид калію, добре розчиняються у воді кімнатної температури. Багато інших, такі як сульфат барію та фосфат кальцію, практично не розчиняються навіть при більш високих температурах. Максимальна щільність розчину солі залежить від формульної маси солі, природної розчинності або “константи продукту розчинності” солі та температури.

Плавучий ефект солоної води

Об'єкти, занурені в солону воду, мають більшу схильність до плавання, ніж у чистій або водопровідній воді, тобто вони більш плавучі. Цей ефект виникає внаслідок більшої плавучої, або вищої, сили, що чиниться на предмети солоною водою через її більшої щільності. Плавуча сила, яка діє на занурені об’єкти рідинами, передбачається в Принципі Архімеда, який стверджує, що будь-який предмет, повністю або частково занурений у рідину, витісняє власну вагу рідини. Об'єкт, занурений у водопровідну воду, відчуває більшу "важкість", ніж у солоній, оскільки витісняє меншу вагу водопровідної води.

  • Поділитися
instagram viewer