شیمی دهم صفحه 108 - خود را بیازمایید
با توجه به شکلهای زیر به پرسشها پاسخ دهید.
آ) با نوشتن دلیل، چگالی جرم یکسانی از آب و یخ را در دمای صفر درجهٔ سلسیوس و فشار یک اتمسفر مقایسه کنید.
ب) چرا دیوارهٔ یاختهها در بافت کلم بر اثر یخزدن تخریب میشوند؟
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دهم صفحه 108 - خود را بیازمایید
سلام به دوستان عزیز و کنجکاو! در این بخش به بررسی یکی از استثنائیترین و زیباترین رفتارهای فیزیکی آب میپردازیم که ناشی از **پیوندهای هیدروژنی** است.
**آ) مقایسه چگالی آب و یخ:**
در دمای صفر درجه سلسیوس، چگالی **آخ** کمتر از چگالی **آب مایع** است.
دلیل این پدیده شگفتانگیز این است که هنگام انجماد، مولکولهای آب به دلیل وجود **پیوندهای هیدروژنی**، در یک شبکه منظم بلوری به شکل **حلقههای ششضلعی** باز قرار میگیرند.
این ساختار حلقوی باعث ایجاد فضاهای خالی زیادی بین مولکولها میشود که در نتیجه **حجم** یخ نسبت به همان مقدار آب مایع افزایش مییابد.
با توجه به رابطه $d = \frac{m}{V}$، چون جرم ثابت مانده و حجم افزایش یافته است، **چگالی کاهش** مییابد و به همین دلیل یخ روی آب شناور میماند.
**ب) دلیل تخریب یاختههای کلم بر اثر یخزدن:**
یاختههای گیاهی حاوی مقدار زیادی آب هستند.
وقتی بافت گیاه (مانند کلم) یخ میزند، آب درون یاختهها طبق توضیحات بخش قبلی، **منبسط شده** و حجم آن زیاد میشود.
این افزایش حجم ناگهانی، فشار شدیدی به **دیواره یاخته** وارد کرده و باعث پاره شدن آن میشود.
در نتیجه، پس از ذوب شدن یخ، بافت گیاه قوام خود را از دست داده و تخریب شده به نظر میرسد.