氷の密度と氷の密度はどちらが大きいかについて

氷の密度と水の密度はどちらが大か？
理由を知りたいのですが
よろしくお願いします。

No.5 回答者： Rossana 回答日時： 2004/09/28 16:50

☆水の密度の実際の変化：氷の方が水よりも密度が小さく，水の密度は温度が4℃のとき最大を示します．

☆何故そのような変化をするの？：氷では，水分子が水素結合によって正四面体型の隙間の多い結晶構造を作っています．氷が融解して水になるとき，氷の中の水素結合が部分的に切断されて生じた水分子が，結晶中にある隙間に入り込み，体積が減少します．一方，融解以後，水分子の熱運動はしだいに活発になるので，水分子の運動空間が広がって体積が増加する傾向も現れてきます．0℃～4℃までは体積減少の影響が大きく，4℃以上になると体積増加の影響の方が大きくなります．これらの効果がちょうど釣り合った4℃で水は最大密度(1.00 g/cm^3)を示すというわけです．

●簡単にまとめると，
「水の時はぐにゃぐにゃになって隙間に入り込めるけど，氷の時はぴしっと軍隊みたいになっちゃってるから．」って感じになります．

☆水以外のもんだとどうなの？：水以外の多くの物質では，固体の方が液体よりも密度が大きく，その密度は温度上昇とともにしだいに減少していきます．

No.4 回答者： seyber 回答日時： 2004/09/28 16:16

こんにちは。

＾＾
あくまで水の話です。

氷は水分子が規則正しく配列されますので水の時より
体積は増大し、
密度は水の時より小さくなります。

水の場合、分子間は不規則に密着出来ますから密度は氷の時より小さくなります。

水に空気が混入していて、氷になると気泡になりますが、これは関係ありません。

上記は、不純物の無い、水分子での解説です。

No.3 回答者： Yo-Na-C 回答日時： 2004/09/28 10:01

No.2さんの補足ですが、「独特の結合」とは水素結合のとです。

No.2 回答者： kutuko 回答日時： 2004/09/28 06:44

温度の低い水よりも氷の方が密度が大きいのは、氷が隙間の多い独特の結合を

するからです。Ｈ2Ｏの極性が強いからそういう結合になる、という話だった
と思います。

No.1 回答者： kanpyou 回答日時： 2004/09/28 04:12

温度ともなって起こる体積変化

液体の体積変化

　普通の液体では、温度が上昇するとともに体積はほぼ一定の割合で増加します。
水の体積変化
　水はちょっと特殊な液体で、０℃から４℃までは温度の上昇とともに体積が減少します。そして４℃から温度が高くなるにつれて体積は増加していきます。この様子を簡単なグラフに示すと右のようになり、同じ重さの水で比べたとき、４℃の水が最も体積が小さいことになります。この体積が最少の水1000の重さを１ｋｇとするのが、今のキログラムの定義のもとになったものです。
　水から氷になるときも体積の変化が見られます。氷になると、体積はおよそ1.1倍になります。これにより、膨張して軽くなった氷は水に浮くことになります。
　水から水蒸気になるときは、体積は非常に大きくなります。この膨張（ぼうちょう・体積が大きくなること）の力を利用したのが蒸気機関です。

参考URL：http://skura.hp.infoseek.co.jp/r01/r404035.html