SULTRATOP.COM – Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menyaksikan es akan mengapung jika berada di dalam air. Salah satunya adalah es di dalam minuman. Lantas mengapa es bisa mengapung di atas air?
Secara intuitif seharusnya es akan tenggelam mengingat es berbentuk padat dan lebih berat daripada cairan. Namun kenyataannya es justru mengapung.
Air adalah zat luar biasa yang menjadi bahan bakar semua kehidupan di bumi. Setiap organisme hidup membutuhkan air. Air juga memiliki beberapa sifat menarik. Salah satunya air terpadat pada suhu 4°C (40°F).
Air panas dan es sama-sama kurang padat dibandingkan air dingin. Zat yang kurang padat akan mengapung di atas zat yang lebih padat. Itulah alasan mengapa es mengapung di atas air karena air dingin lebih padat daripada es.
Ikatan Hidrogen
Alasan lebih jauh mengapa es mengapung di atas air karena adanya ikatan hidrogen. Seperti diketahui, molekul air terdiri dari satu atom oksigen di tengah dan satu atom hidrogen di setiap sisi. Itu sebabnya rumus kimia air adalah H2O.
Seluruh molekul air dipegang oleh ikatan kovalen, artinya elektron dibagi antara atom oksigen dan hidrogen. Atom oksigen menarik elektron hidrogen lebih kuat, memberi oksigen muatan negatif dan meninggalkan hidrogen dengan sedikit muatan positif. Karena muatan yang berlawanan menarik, hidrogen dan oksigen tertarik satu sama lain. Itulah yang dimaksud dengan ikatan hidrogen.
Ketika air mulai membeku, molekul air membentuk struktur kristal yang teratur. Biasanya, ketika air berbentuk cair, molekul air dapat bergerak melewati satu sama lain dengan muatan berlawanan yang saling menarik. Namun, ketika air membeku, orientasi molekul air menyebabkan muatan identik saling tolak.
Ini berarti molekul air terdorong terpisah saat membeku dan mengurangi kepadatan es secara keseluruhan. Karena molekul didorong terpisah, air beku akan benar-benar mengembang. Saat air beku mengembang, akan menciptakan gaya yang mendorong keluar. Inilah alasan mengapa wadah dan benda lain dapat pecah jika air membeku di dalamnya.
Saat es mencair, struktur kristal yang stabil runtuh dan tiba-tiba menjadi lebih padat. Saat air menghangat melewati 4 °C, air memperoleh energi dan molekul bergerak lebih cepat dan menjauh. Jadi air panas juga menempati lebih banyak ruang daripada air yang lebih dingin dan mengapung di atas air yang lebih dingin karena kurang padat.
Ini seperti ketika Anda pergi ke danau atau sungai untuk berenang dan lapisan atasnya nyaman dan hangat tetapi ketika Anda meletakkan kaki di bawah, tiba-tiba terasa jauh lebih dingin.
Penting untuk Bumi
Es mengambang ternyata penting untuk bumi. Daya apung es memiliki konsekuensi penting bagi kehidupan di bumi. Danau membeku di bagian atas pada musim dingin di tempat yang dingin, yang memungkinkan ikan dan hewan lain bertahan hidup di bawah.
Jika dasarnya membeku maka seluruh danau bisa membeku dan hampir tidak ada yang bisa bertahan di musim dingin di danau. Di lautan utara atau selatan, jika es tenggelam, semua tudung es akan berada di dasar lautan, mencegah apa pun untuk hidup di sana. Dasar laut akan penuh dengan es.
Selain itu, es kutub penting karena memantulkan cahaya dan menjaga agar bumi tidak terlalu panas. Bayangkan jika es tenggelam maka bumi akan sangat panas.
Nah, itulah alasan mengapa es bisa mengapung. Semoga bisa menambah wawasan Anda. (—)
Sumber: worldatlas, zmescience
