Buz Su Üzerinde Neden Yüzer?

Neredeyse tüm maddeler katı haldeyken sıvı hallerinden daha yoğun olmalarına ve batmalarına rağmen, su bu kuralın en önemli istisnasıdır. Buzun su üzerinde yüzmesinin nedeni, donduğunda hacminin genişlemesi ve yoğunluğunun azalmasıdır.

Sıvı haldeyken, su molekülleri (H²O) sürekli olarak hareket eder ve birbirine göre düzensiz bir şekilde dururlar. Su, 4°C'ye kadar soğuduğunda normal bir sıvı gibi büzüşür ve en yoğun haline ulaşır. Ancak sıcaklık 4°C'nin altına düşmeye başladığında, su molekülleri arasındaki "hidrojen bağları" onları daha yavaş hareket etmeye ve belirli bir düzene girmeye zorlar. Su 0°C'de donduğunda, bu hidrojen bağları, her bir su molekülünü komşularından belirli bir uzaklıkta tutan, son derece düzenli ve altıgen bir kristal yapı oluşturur. Bu kristal yapı, moleküller arasında sıvı hale göre daha fazla boşluk içerir. Artan bu hacim, aynı miktardaki kütlenin daha geniş bir alana yayılmasına, yani buzun yoğunluğunun sıvı sudan daha az olmasına neden olur. Arşimet Prensibi'ne göre, yoğunluğu içinde bulunduğu sıvıdan daha az olan bir nesne yüzer. İşte bu yüzden buz, suyun üzerinde kalır.

Kelimeler: buz, su, yoğunluk, yüzme, fizik, kimya, hidrojen bağı, arşimet prensibi