Suvning anomal kengayishi nima? Suvning ushbu xossasi haqida, shuningdek, uning batafsil tushuntirishi bilan tanishing.
Suvning xossalari
Suv hayotimizda juda odatiy o‘rin egallaydi va odatiy suyuqlik deb hisoblanadi. Hatto yerdan tashqari hayotni izlash ham suvni qidirishdan boshlanadi. Aslida esa suv siz uchratishingiz mumkin bo‘lgan eng noodatiy suyuqliklardan biridir. Biz Yerdagi hayot suvning o‘ziga xos xossalariga bog‘liq ekanini bilamiz. Gaz holatida suv ma’lum gazlar ichida eng yengillaridan biridir; suyuq holatda esa u o‘zining qattiq holatiga qaraganda ancha zichroq bo‘ladi. Suvning bu noodatiy xossalari biz uchun juda katta ahamiyatga ega. Ushbu maqolada suvning anomal kengayishini batafsil ko‘rib chiqamiz.
Suvning anomal kengayishi
Moddalarning xulq-atvorida kuzatiladigan odatiy holat shuki, ular qizdirilganda kengayadi, chunki zichligi kamayadi; aksincha, modda sovitilganda zichligi ortadi. Moddalar odatda issiqlikka shunday javob qaytaradi. Endi suv qizdirilganda qanday tutishini ko‘rib chiqamiz.
Sovuq suvning umumiy xulqi 4o C gacha o‘zgarmaydi. Suvni sovitgan sari uning zichligi asta-sekin ortadi. Harorat 4oC ga yetganda, uning zichligi maksimal qiymatga erishadi. Shundan keyin suvning keyingi holati sizni hayratga soladi. Uni yanada sovitib, muzga aylantira boshlasangiz, ya’ni 0oC ga yetganda, harorat yana pasayishi bilan suv kengayadi. Bu esa 4oC dan 0oC gacha sovitilganda suv zichligi kamayishini anglatadi. Quyidagi grafik bu holatni tushuntiradi.
Suvning bu tarzda kengayishining natijasi shuki, eng sovuq suv doimo sirt qismida bo‘ladi. Chunki 4oC dagi suv eng og‘ir bo‘ladi, shu sababli u suv havzasining tubiga cho‘kadi, eng yengil, ya’ni eng sovuq qatlam esa yuqorida to‘planadi. Shuning uchun qishda suvning ustki qatlami birinchi bo‘lib muzlaydi. Muz ham, suv ham issiqlikni yomon o‘tkazuvchi bo‘lgani sababli, yuqoridagi muz qatlami suv havzasining qolgan qismini qish sovug‘idan himoya qiladi va shu orqali suvdagi barcha tirik mavjudotlarni saqlab qoladi. Endi siz suvning anomal xossalari hayot uchun naqadar muhim ekanini chinakam anglay olasiz.
Bu nima uchun sodir bo‘ladi?
Quyida ko‘rsatilganidek, suv molekulasi bitta kislorod atomi va ikkita vodorod atomidan tashkil topgan. Oddiy haroratda suv molekulalari molekulalararo tortishish kuchlari tufayli suyuq holatda birga ushlanib turadi. Suyuq holatda esa suv molekulalari idish ichida doimiy ravishda tez harakat qiladi va muntazam ravishda qayta joylashib turadi.
Yodda tutingki, vodorod molekulalararo tortishishda ishtirok etadi. Bir suv molekulasidagi vodorod atomlari bilan boshqa suv molekulasidagi kislorod atomi o‘rtasida ham tortishish mavjud. Suvda H-O bog‘i orasidagi masofa O-O tortilishiga qaraganda kattaroqdir. Suv sovitilganda, molekulalar energiya yo‘qotgani sababli ularning tez harakatlanish sur’ati kamayadi. Yanada sovitilganda suv molekulalari bir-biriga yaqinroq siqila boshlaydi va bu zichlikning ortishiga olib keladi. 4oC da zichlik maksimal qiymatiga yetadi va shundan keyin suv molekulalari bundan ortiq siqila olmaydi.
Shunday qilib, suv muzga aylanganda uni birga ushlab turuvchi kuch O-O tortilishi emas, balki H-O tortilishidir. Muzning panjarasimon tuzilishi suv molekulalarining erkin harakatlanishiga yo‘l qo‘ymaydi. Biroq H-O bog‘i O-O bog‘idek uncha zich bo‘lmagani uchun, H-O bog‘i ustunlik qila boshlagach, biroz kengayish kuzatiladi. Buni gavjum metro vagonidagi odamlar bilan taqqoslash mumkin. Agar ular qo‘llarini cho‘ntagiga solib turishsa, vagon ichiga ko‘proq odam sig‘adi; ammo ular qo‘l ushlashib turishsa, joy ko‘proq egallanadi. Bu joylashuv mustahkamroq bo‘ladi, lekin ko‘proq joy ham talab qiladi. Suvda ham xuddi shunday hodisa yuz beradi.
