Miksi jää on vettä keveämpää?

Maapallolla ei olisi elämää, jos vesi käyttäytyisi täysin eri tavalla kuin nyt. Mieti tätä.

Jää on keveämpää kuin vesi, koska jään molekyylirakenne muodostaa säännöllisiä kiteitä, jotka jättävät enemmän tyhjää tilaa kiteiden väliin verrattuna veteen.

Vedellä on määritelmällisesti kolme olomuotoa, niitä saattaa kuitenkin olla myös enemmän.

Kaasuna höyry, kylläinen höyry, tulistettu höyry jne.
Nesteenä vesi, jonka tiheys on suurimmillaan +4 asteessa.
Kiinteänä jää, jonka tiheys on pienempi kuin vedellä.
(Super- tai ylikriittinen fluidi , jossa nesteen ja kaasun välinen ero on hävinnyt)

Vedellä on myös kolmoispiste sekä edellä kuvattu ns. superkriittinen piste.

Koska veden tiheys on suurimmillaan +4 asteessa, se mahdollistaa talvisin luonnonveden täyskierron. Muutoinhan lämmin vesi on kevyintä. Nolla-asteisen veden ja kahdeksan-asteisen veden tiheys on sama.

Vesi jäätyy noin nollassa asteessa. Jään heksagonaalisen kiderakenteen vuoksi jää on noin 10 % kevyempää kuin vesi. Kuten täällä jo edellä sanottua, elämä olisi erilaista, jos jää painuisi vesistöissä pohjalle, jolloin sen sulaminenkin olisi lähellä mahdotonta.

Jään ja veden erikoiset ominaisuudet sallivat elämän maapallolla sellaisena kuin me sen tunnemme.

--

Fysikaalinen kemia tuntee monenlaisia kummallisuuksia, joista veden lisäksi eräs tunnetuimmista on lipeä eli NaOH. Sen jäätymispiste on todella kummallinen.

https://www.protank.com/sodium-hydroxide