水が凍ると体積が増します、なぜ？

通常、金属などの場合、液体が固体になると、分子の活動が停止してくるとのことで、体積は減ると思うのですが、水はなぜでしょうか？
それて、水は気化すると、やはり体積が増しますよね。

No.1 回答者： Quattro99 回答日時： 2005/05/05 16:48

水などは固体になるときに隙間だらけの分子配列になるのだそうです。

参考URL：http://www.chemistryquestion.jp/situmon/shitumon …

No.2 ベストアンサー 回答者： o24hi 回答日時： 2005/05/05 16:56

　こんにちは。

　物質の体積が小さくなるのは、分子と分子の間が小さくなるからです。通常の物質はどんどんちいさくなるので、体積が小さくなり、固体になる際にくっつくくらいに整然と並んで固まるので、体積が小さくなります。

　ところが水は、氷になる際に、整然とならぶというより、隙間をあけて並ぶようになります。正四面体（ピラミッド型）の形に並ぶわけです。なぜそのようになるかというと水素結合の特長によるものです。

　したがって水も温度がさがると、だんだん分子間がちかくなりますが、５℃くらいから隙間を空けて固まり始めます。そして４℃のときに、分子間が近くなるのと、隙間をあけて構造化が始まるのとがちょうど相殺されて、一番体積が小さくなります。それ以後は、隙間を空けた構造の効果が大きくなり、全部が氷になったころには体積が４℃よりはおおきくなるわけです。

No.3 回答者： Jinjim 回答日時： 2005/05/05 16:56

「水が凍ると水分子の様子が変化し、水素結合を形成し、その配列は規則正しい構造となり水素結合に囲まれた部分に隙間が出来、体積が膨張する。

」だそうです。
つまり、校庭でばらばらにいた子供たちが、「前に習え」をしてそろったとたんに全体の面積が増えるようなイメージでしょうか。
参照ＵＲＬは、いわゆる氷屋さんのサイトです。ほかにもいろいろ面白いことが書いてあります。

参考URL：http://www5a.biglobe.ne.jp/~imaseki/hyougyou/hyo …

No.4 回答者： Rossana 回答日時： 2005/05/05 17:16

みなさんおっしゃられる通り，正四面体の構造を取り隙間の大きい構造になるからです．参考URLをお読み下さい．

参考URL：http://okweb.jp/kotaeru.php3?q=1019694