1. 수소 결합 :
* 물 분자는 양극 (수소)과 음성 끝 (산소)을 가진 극성입니다. 이 극성은 서로 강한 수소 결합을 형성 할 수있게한다.
* 낮은 온도에서,이 수소 결합은 물 분자를보다 순서가 높은 결정 구조로 유지합니다. 이 구조는 분자 사이에 더 많은 공간이있는 비교적 개방되어 밀도가 낮습니다.
2. 열 운동 :
* 온도가 증가함에 따라 물 분자는 운동 에너지를 얻고 더 빠르게 움직입니다.
*이 증가 된 운동은 수소 결합을 방해하여 물 분자가 더 단단히 함께 포장 할 수있게합니다.
* 4 ° C 미만의 온도에서, 운동 증가로 인한 확장은 수소 결합의 파괴로 인한 수축에 의해보다 중요하여 밀도가 감소합니다.
여기에 고장이 있습니다 :
* 4 ° C 이하 : 수소 결합의 파괴가 지배적되어 물이 팽창하고 밀도가 감소합니다.
* 4 ° C : 균형에 도달하고 물은 밀도가 가장 높습니다.
* 위 4 ° C : 열 운동으로 인한 팽창이 우세하여 물이 팽창하고 밀도가 감소합니다.
왜 이것이 중요한가?
이 독특한 물 속성은 지구의 환경과 생명에 중대한 영향을 미칩니다.
* 얼음 부유물 : 물은 액체보다 고체 (얼음)로 밀도가 낮기 때문에 얼음은 떠 다니고 있습니다. 이것은 호수와 바다가 얼어 붙지 않도록하여 수생 생물이 생존 할 수있게합니다.
* 온도 조절 : 물의 밀도 변화는 수생 환경의 온도를 조절하는 데 도움이됩니다.
* 날씨 패턴 : 물의 밀도 차이는 해류를 유도하고 전 세계 날씨 패턴에 영향을 미칩니다.
요약하면, 4 ° C에서의 물의 최대 밀도는 수소 결합과 열 운동 사이의 복잡한 상호 작용의 결과입니다. 이 특이한 재산은 생명과 지구에 광범위한 영향을 미칩니다.
