Mengapa Es Dapat Mengapung di Air?
Molekul-molekul dalam es terpisah lebih jauh daripada molekul-molekul dalam air. Oleh karena itu, es kurang padat dibandingkan air cair dan karenanya dapat mengapung. Es adalah senyawa yang tersusun dari molekul H2O yang disusun sedemikian rupa sehingga 1 atom H terletak pada satu sisi di antara sepasang atom oksigen dari molekul air lainnya, membentuk segi enam simetris.
Satu molekul H2O dapat mengikat 4 molekul H2O yang berdekatan, dan jarak antara atom O-O yang berdekatan adalah 2,76 Å. Rongga pada kristal es berbentuk sedemikian rupa sehingga membentuk banyak saluran. Oleh karena itu, es lebih besar dan kurang padat dibandingkan bentuk cairnya, sehingga es dapat mengapung di air.
Gambar Kerapatan Air Lebih Besar dari pada Es
Es adalah air padat yang terdiri dari jaringan terbuka molekul H2O yang disatukan oleh ikatan hidrogen. Jaringan es ini sangat terbuka, sehingga jika es mencair, ikatan hidrogennya putus, menghasilkan air yang lebih padat dari es. Jika suhu air meningkat, kerapatannya meningkat karena ikatan hidrogen putus sehingga menghasilkan struktur yang lebih padat. Pada saat yang sama densitasnya berkurang saat cairan mengembang. Pada suhu 4 °C, dua efek berlawanan seimbang dan memiliki densitas tertinggi 1 g/cm3. Ekspansi termal lebih menonjol di atas 4 °C, dan densitas air berkurang.
Pada saat air es dipanaskan pada titik lebur, ikatan hidrogen akan terus memutus sampai molekul-molekul air semakin tersusun rapat dan massa jenis air juga semakin meningkat. Air mencapai akan densitas atau massa jenis maksimum dalam bentuk cair dengan suhu 3,98 °C. Jika air bersuhu di atas itu, maka air akan bersifat normal seperti zat pada umunya, yang mana massa jenis air akan menurun seiring dengan kenaikan suhu air. Sifat anomali air tesebut sangat berperan dalam beberapa fenomena di bumi, contohnya gunung es yang mengapung di atas air, meledaknya pipa air yang terjadi pada musim salju. Terjadinya ledakan pipa merupakan akibat dari air yang mendingin secara mendadak, dimana air yang berubah menjadi es mengalami proses pemuaian.
Pada peristiwa es yang mengapung di atas perairan yang membeku pada musim salju, mengapungnya es di atas perairan akan menghambat pembekuan air yang lebih lanjut. Dengan begitu, makhluk hidup di dalam perairan akan tetap bisa bertahan hidup. Bisa dibayangkan, jika sifat anomali pada air tidak ada, maka perairan akan membeku hingga dasar dan permukaan. Keadaan tersebut tentu saja akan sangat mengancam keberlangsungan makhluk hidup pada musim salju.
Referensi
Satya Darmayani, dkk. 2023. Kimia Lingkungan. PT. Global Eksekutif Teknologi https://www.researchgate.net/profile/Rivandi-Putra/publication/368984549_Buku_Kimia_Lingkungan/links/640279b30d98a97717d645ef/Buku-Kimia-Lingkungan.pdf#page=42, diakses pada 5 Desember 2023
Komentar
Posting Komentar