水が氷になると・・・

体積が増えます。
でもほとんどの物質は固体になると体積が小さくなると聞きました。
なぜ水だけ大きくなるのでしょうか。

No.5 ベストアンサー 回答者： chiha2525 回答日時： 2024/01/07 17:17

水の分子はＨ２Ｏと、酸素原子に水素原子が２つくっついているわけですが、これが一直線になっているわけではなく、108度だったかな？　”く”の字のように折れ曲がった状態になっています。

”く”の真ん中が酸素でプラス、”く”の端２つが水素でマイナス、ですね。
少し平面的な考えになりますが、「くくくく」のように一直性にならべば隙間なく詰め込める感じになるわけですが、くの真ん中の酸素と他のくの端の水素が近づき水素同士は遠ざかろうとしますから、６角形をつくるような形になって、分子同士のスキマが広くなるのです。
その結果、固体の状態より液体で自由に動き回れる状態の時のほうが「くくくく」に近い状態になって、密度が高くなるようです。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2024/01/08 09:16

No.4 回答者： e12mv2 回答日時： 2024/01/07 16:55

結晶構造による。

水は個体の状態では結晶構造を取るが、液体状態でも分子間力や水素結合により結晶状構造を呈する。
摂氏４度のとき結晶状構造は最密となり、つまり水の密度は最高となる。

No.3 回答者： heidfeld 回答日時： 2024/01/07 16:53

折れ線形状である水分子の整列のしかたが水素結合により影響を受け、液体の時より隙間の多い結晶構造を作るため。

(異常液体)

液体よりも固体のほうが密度の小さい物質としては、他にケイ素やゲルマニウム、ガリウム、ビスマスがあります。

No.2 回答者： 全ての人間は平等に私の下 回答日時： 2024/01/07 16:49

故に、水は不思議な液体と言われていますね。

原因は分子構造によるものらしいですよ。

No.1 回答者： 中里毅 回答日時： 2024/01/07 16:37

水の分子構造によります。

液体の水から固体の氷に変わるときに分子と分子の間に隙間ができて約10％大きくなります。
もちろん、完全にこおってしまえば、原則通り温度低下に伴って体積は小さくなっていきます。