얼어 붙었을 때 왜 물의 분자가 팽창합니까?

1. 수소 결합 : 물 분자는 극성이며, 이는 약간 양의 말단 (수소 원자)과 약간 음의 말단 (산소 원자)을 의미합니다. 이 극성은 서로 강한 수소 결합을 형성 할 수있게한다.

2. 액체 상태 : 액체 물에서, 이들 수소 결합은 끊임없이 파손되고 개혁되어 분자가 자유롭게 움직이고 비교적 단단히 포장 할 수있게한다.

3. 솔리드 스테이트 : 물이 얼리면 분자가 느려지고 수소 결합이 더 안정적이됩니다. 이것은 분자를 액체 상태보다 더 차분하게 유지되는 특정의 결정질 구조로 강제합니다.

4. 사면체 구조 : 얼음에서, 각 물 분자의 산소 원자는 4 개의 다른 물 분자와 수소 결합을 형성하여 사면체 모양을 만듭니다. 이 사면체 배열은 분자 사이의 거리를 최대화하고 덜 조밀 한 구조로 이어진다.

5. 확장 : 얼음의 결정 구조에서 분자들 사이의 증가 된 간격은 동일한 양의 액체 물보다 더 큰 부피를 차지한다는 것을 의미한다. 이것이 얼음이 떠 다니는 이유입니다. 액체 물보다 밀도가 낮습니다.

요약 : 물 분자의 독특한 수소 결합 특성과 얼음에서 강성 사면체 구조의 형성은 동결시 물의 팽창으로 이어진다.