Nøgleforskellen mellem vand og is er, at vandet ikke har et regulært arrangement af molekyler, hvorimod isen har en bestemt krystallinsk struktur.
Fra de indledende stadier af jordens udvikling har vand været en stor del af jorden. I dag dækker vand mere end 70% af jordens overflade. Herfra er en større del af vandet i oceanerne og havene; hvilket er omkring 97%. Floder, søer og damme har 0,6% vand, og omkring 2% er der i polære iskapper og gletsjere. En vis mængde vand er til stede i undergrunden, og en lille mængde er i gasform som dampe og i skyer. Blandt dette er der mindre end 1% vand tilbage til direkte menneskelig brug. Dette rene vand bliver også forurenet dag for dag, og der burde være en ordentlig plan for at spare på vandet.
Hvad er vand?
Vand er en uorganisk forbindelse med den kemiske formel H2O. Vand er noget, vi ikke kan leve uden. To hydrogenatomer binder kovalent til et oxygenatom og danner et vandmolekyle. Desuden får molekylet en bøjet form for at minimere frastødningen af den ensomme elektronparbinding, og H-O-H-vinklen er 104o Vand er en klar, farveløs, smagløs, lugtfri væske. Ydermere kan det være i forskellige former såsom tåge, dug, sne, is, damp osv. Det går til gasfasen, når det opvarmes over 100 oC ved det normale atmosfæriske tryk.
Vand er virkelig et vidundermolekyle. Det er den mest udbredte uorganiske forbindelse i levende stof. Mere end 75% af vores krop består af vand. Der er det en bestanddel af celler, fungerer som opløsningsmiddel og reaktant. Det er dog en væske ved stuetemperatur, selvom den har en lav molekylvægt på 18 gmol-1
Figur 01: Vand er i væskefasen
Vands evne til at danne hydrogenbindinger er en unik egenskab, den har. Der kan et enkelt vandmolekyle danne fire brintbindinger. Ilt er mere elektronegativt end brint, hvilket gør O-H-bindingerne i vandmolekylet polære. På grund af polariteten og evnen til at danne hydrogenbindinger er vand et kraftigt opløsningsmiddel. Desuden kalder vi det et universelt opløsningsmiddel på grund af dets evne til at opløse et stort antal materialer. Yderligere har vand en høj overfladespænding, høje adhæsive, kohæsive kræfter. Det kan modstå temperaturændringer uden at gå til gas eller fast form. Vi betegner dette som at have en høj varmekapacitet, hvilket igen er vigtigt for levende organismers overlevelse.
Hvad er is?
Is er den faste form for vand. Når vi kalder vand under 0oC, begynder det at fryse og danne is. Is er enten gennemsigtig eller let uigennemsigtig. Men nogle gange har den en farve afhængig af de urenheder, den indeholder. Yderligere har denne forbindelse en ordnet regelmæssig krystallinsk struktur.
Figur 02: Is flyder på vand
Brintbindingerne er vigtige for at lave denne ordnede faste struktur i is. Hydrogenbindingerne holder H2O-molekylerne med en vis afstand fra hinanden og danner en krystallinsk struktur. Under denne proces udvider volumenet af den samme masse af H2O sig (hvilket betyder, at vandmassen får et forholdsvis højt volumen, når det fryser til is). Da mængden af vand udvider sig, når det fryser, er tætheden af is lavere end vand. Derfor kan den flyde på vandet. Dette forhindrer vandet i bunden af vandområderne i at fryse i vinterperioden og beskytter således vandlevende organismer.
Hvad er forskellen mellem vand og is?
Is er den faste form af vand, og den har en vis krystallinsk struktur, men vand har ikke et så regelmæssigt arrangement af molekyler. Så dette er den vigtigste forskel mellem vand og is. Her opstår denne forskel på grund af tilstedeværelsen af hydrogenbindinger mellem vandmolekylerne. Under frysningsprocessen holder hydrogenbindingerne H2O-molekylerne i en vis afstand fra hinanden, hvilket giver en krystallinsk struktur til is. Denne proces øger også lydstyrken. Derfor, som en anden vigtig forskel mellem vand og is, kan vi sige, at is har en lav densitet sammenlignet med vand. Derfor kan den flyde på vandet.
Vi kan også identificere en forskel mellem vand og is baseret på deres volumen og tæthed. Det er; for den samme masse er vandvolumenet forholdsvis mindre end is. Fordi vandtætheden er højere end isens. Nedenstående infografik om forskellen mellem vand og is viser flere forskelle mellem begge.
Oversigt – vand vs is
Is er den faste form for vand. Men på grund af tilstedeværelsen af hydrogenbindinger mellem vandmolekylerne dannes is med et regelmæssigt arrangement af H2O-molekyler, når vi afkøles under 0o C. Derfor er den vigtigste forskel mellem vand og is, at vandet ikke har noget regulært arrangement af molekyler, hvorimod isen har en vis krystallinsk struktur.
