لماذا يتجمد الماء الساخن أسرع من الماء البارد ؟
لماذا يتجمد الماء الساخن أسرع من الماء البارد ؟
هذا السؤال القديم كان قد لاحظة أرسطو ، ثم لا حقا ،
فرانسيس بيكون وديكارت .
اليوم نسميه ظاهرة مابيمبا Mpemba ، نسبة للتنزاني أرستو مابيمبا الذي لاحظ هذا
التأثير على الآيس كريم .
وضع العلماء في جميع أنحاء العالم الكثير من النظريات ،
ولكن لم تفسر أياً منها الظاهرة تماماً . عرضت الجمعية الملكية للكيمياء ألف جنيه
استرليني جائزة لمن يتمكن من شرح كيفية عمل ظاهرة مابيمبا . فاز بالجائزة عالم
يدعى نيكولا برجوفيك Nikola
Bregovic من جامعة زغرب .
نظريته كانت أن الماء يطور تيار الحمل الحراري عند
تبريده وتسمح تلك التيارات للماء الدافئ بتجاوز الماء البارد في التجمد .
في عام 2013 م
أدعى علماء في الجامعة التكنولوجية بسنغافورة أنهم وجدوا التفسير ، حيث أن السبب
يرجع إلى أن الترابط بين ذرات الماء أكثر دقة ترابط هيدروجيني ( 22) .
فنظراً لأن جزئيات الماء قريبة من بعضها البعض ، يسبب
تنافرها الطبيعي أن تتمدد رابطة الماء التساهمية (23) وتخزن طاقة ، وعندما يدفأ
الماء فالجزيئات تصبح أبعد ويسمح تمدد الروابط الهيدروجينية لرابطة الماء
التساهمية أن تنضغط وتطلق طاقة ، وبذلك يكون التبريد .
وهذا يعني أن الماء الساخن قادر على تحرير طاقة بشكل
أسرع .
فعلياً لا يعرف أحد
" لماء " . يحاول العلماء توضيح كيف
هوامش
(22) ترابط هيدروجيني : أو رابطة هيدروجينية هو ترابط
يحدث بين الجزيئات التي تحتوي على رابطة تساهمية قطبية يشترط فيها تواجد احدى
الذرات ذات الكهروسالبية العالية مثل فلور ، أكسجين أو نيتروجين مرتبط إلى
الهيدروجين .
(3) الرابطة التساهمية : هي أحد أشكال الترابط الكيميائي
وتتميز بمساهمة زوج أو أكثر من الإلكترونات بين الذرات ، وهذه الرابطة دائماً أقوى
من القوى بين الجزيئية مثل البرابطة الهيدروجينية .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لمعلوماتك:
جزئية الماء مكونة من ذرة من الأكسجين سالبة الشحنة ،
وذرتين من الهيدروجين موجبة الشحنة التي ارتبطت بروابط تساهمية .
عندما يكون لدينا العديد من الجزئيات على سبيل المثال
جزئيتان من الماء ، سيجذب الأكسجين في الجزئية الأولى الهيدروجين في الجزئية
الثانية مكوناً رابطة تسمى ترابط هيدروجيني أو الرابطة الهيدروجينية .
كاتبة الموضوع : آلاء عكوش
الموضوع مقتطف من الكتاب التالي :
تعليقات