1. 운동 분자 이론과 물질 상태
* 고체 (얼음) : 분자는 단단히 포장되어 고정 위치로 진동합니다. 평균 운동 에너지는 낮습니다.
* 액체 (물) : 분자는 더 느슨하게 포장되어 움직일 수 있지만 여전히 강한 분자간 힘을 경험합니다. 평균 운동 에너지는 고체보다 높습니다.
* 가스 (수증기) : 분자는 멀리 떨어져 있고 빠르게 움직이며 상호 작용이 매우 약합니다. 평균 운동 에너지는 액체와 고체보다 훨씬 높습니다.
2. 밀도 및 분자간 힘
* 밀도 단위 부피당 질량의 척도입니다.
* 분자 력 분자 사이의 매력입니다.
3. 얼음이 액체 물보다 밀도가 낮은 이유
* 수소 결합 : 물 분자는 강한 수소 결합을 형성하여 특이한 특성을 담당합니다. 액체 물에서, 이들 결합은 끊임없이 파손되고 개혁되어 분자가 비교적 밀접하게 포장 할 수있게한다.
* 얼음의 결정 구조 : 얼음에서 수소 결합은 매우 개방적이고 결정적인 구조를 만듭니다. 이 구조는 개별 분자가 동역학 에너지가 낮더라도 물 분자가 액체 물에있는 것보다 더 멀리 떨어져 있도록 강요합니다.
4. 왜 수증기가 얼음보다 훨씬 덜 밀도가 낮습니다
* 운동 에너지 및 거리 : 수증기의 분자는 얼음의 분자보다 동역학 에너지가 훨씬 높습니다. 이로 인해 훨씬 빨리 움직이고 훨씬 더 멀리 떨어져 있습니다.
* 약한 상호 작용 : 수증기의 분자간 힘은 얼음에 비해 매우 약합니다. 이것은 분자가 서로에게 큰 매력없이 자유롭게 움직일 수있게한다.
요약 :
* 얼음은 수소 결합에 의해 생성 된 개방적이고 결정질 구조로 인해 액체 물보다 덜 밀집되어 있습니다.
* 수증기는 높은 운동 에너지와 약한 분자간 힘으로 인해 얼음보다 훨씬 덜 밀집되어 분자가 널리 분리되어 있습니다.
동역학 분자 이론은 다른 상태에서 분자의 일반적인 행동을 이해하는 데 도움이되지만 얼음과 물 증기의 밀도 차이를 직접 설명하지는 않습니다. 주요 요인은 수질 분자의 구조 및 포장에 대한 수소 결합의 영향입니다.
