מים צפים על פני שמן

אז מה קורה?

בניסוי זה אנו רואים קרח שצף על פני שמן, לרוב, שמן צף על פני מים משום שהמים צפופים יותר מהשמן כלומר יש פחות רווחים בין החלקיקים המרכיבים את המים מאשר בין החלקיקים המרכיבים את השמן. חומר שהוא צפוף יותר תמיד ישקע מתחת לחומר שהוא צפוף פחות.

אם כן מדוע קרח שעשוי ממים צף על פני שמן?

זוהי שאלה מעניינת  בייחוד לאור העובדה שכאשר חומר מתקרר הוא בד”כ נעשה צפוף יותר והיינו מצפים מהקרח לשקוע אפילו מתחת למים. מסתבר שהעובדה הזו נכונה לכל החומרים פרט למים.

תופעה זו נקראת האנומליה של המים

בין חלקיקי המים יש קשרים מיוחדים הנקראים קשרי מימן, קשרים אלו הם חזקים במיוחד וגורמים לחלקיקי המים להתקרב אחד אל השני ולהיות צפופים מאוד. כאשר המים מתחילים לקפוא הסידור שלהם משתנה והם לא יכולים ליצור יותר קשרי מימן אלא קשרים אחרים חזקים פחות והצפיפות של המים יורדת.לכן קרח הוא פחות צפוף ממים (וגם משמן) והוא צף על פניהם .כאשר הקרח מתחמם והמים חוזרים למצבם הנוזלי טיפות המים יוצרות שוב את קשרי המימן החזקים מצטופפות ושוקעות.