Jään rakenne
			Kuvassa ylimpänä vasemmalla näkyvä stressilelun näköinen paketti on lähemmin tarkasteltuna muodostunut hyvinkin tutunnäköisistä osista: vesimolekyylin malleista. Kyseessä on jään rakennemalli. Kun sama rakenne esitetään toisenlaisella mallilla, sidokset näkyvät selvemmin. Mutta kuinka useimmista happiatomeista näyttää lähtevän neljä sidosta? Vesimolekyylissähän on vain kaksi vetyatomia happeen sitoutuneena.
	Jos haluat tutkia jään kidehilan rakennetta mallista, lue ohje!

• Jäässä vesimolekyylit sitoutuvat myös naapurivesimolekyyleihin vetyatomiensa ja happiatomin vapaiden elektronien välityksellä. Näitä sidoksia nimitetään vetysidoksiksi. Kukin vesimolekyyli voi muodostaa neljä vetysidosta. Mallissa kaikki sidokset näyttävät samanlaisilta, mutta sitä ne eivät ole: vetysidokset ovat heikompia kuin kovalenttiset sidokset.

  Vesimolekyyli on dipoli. Vetysidos on erikoistapaus dipoli-dipoli-sidoksesta

• Happiatomit sijoittuvat jään kidehilassa tetraedrin keskelle ja vetyatomit tetraedrin kärkiin. Hilassa happiatomien välimatka on joka suuntaan sama, joten tetraedrirakenteet muodostavat säännöllisistä hieman taipuneista kuusikulmioista koostuvan verkoston.
  
  
• Jään säännöllinen kidehila tuottaa varsin kauniita rakennelmia lumihiutaleissa. Se tuottaa myös yllättävän lujia rakennelmia, kunhan vain atomijoukko on kyllin suuri. Ajatellaanpa vaikka talvisia jääteitä tai jäävuoria tai vuoristojen jäätiköitä.
  
  
• Jään sulaessa osa sidoksista rikkoutuu ja tuloksena on vesimolekyylejä, jotka ovat vielä osittain kiinni toisissaan.
  
  
• Vesi laajenee jäätyessään, sillä säännöllinen kidehila vaatii enemmän tilaa kuin lähellä jäätymispistettä jatkuvasti vetysidoksiaan muodostava ja katkova neste. Vesi on tiheimmillään (normaali-ilmanpaineen vallitessa) +4 °C:n lämpötilassa.
  
  
• Kidehilassa atomit värähtelevät tasapainoasemansa suhteen, mutta eivät siirry paikoiltaan samalla tavoin kuin nesteessä.
  
  
• Veden jäätyminen on eksoterminen tapahtuma. Senhän varmaan tiesitkin, koska olet huomannut käänteisen ilmiön eli jään sulamisen kuluttavan lämpöä, siis olevan endoterminen tapahtuma.
  
  
• Mutta oletko tullut ajatelleeksi, mikä merkitys noilla viimemainituilla asioilla on luonnossa?

Sivun alku | Kemia 1:n alkusivu