ルシャトリエ

氷の密度が水の密度より小さいのはなぜなのでしょうか？教えてください！！

No.1 回答者： w-palace 回答日時： 2005/10/07 15:56

水の分子は、他の多くの分子と異なり、水素結合と呼ばれる比較的強い分子間力によって他の水分子と結びついています。

すなわち、２本のO-H共有結合の先で、他の水分子の酸素原子と水素結合を形成しているのです。
そのときに、O-H・・Oの３原子はほぼ直線状に並びます。（-は共有結合、・・は水素結合を表します）
結果的に、O-H・・Oの構造に、突っ張られるような形で、水分子間に空間が生じてしまいます。
このことは、特に固体（氷）の場合に顕著に表れます。
さらに、氷というのは対称性の良い結晶構造をとることができ、その構造が安定化されることも重要です。
結果的に、氷では隙間が大きくなり、密度が低下します。

しかし、液体の状態では分子が動き回りますので、上述のような突っ張り続けることが困難になり、分子間の隙間を確保できなくなってしまい、密度が上昇することになります。

なお、水分子において、H-O-Hの３原子が直線状に並んでいるのではなく、曲がった構造になっていることも重要です。

http://www.tg.rim.or.jp/~kanai/chemist/chemlab/c …

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

この回答へのお礼

ありがとうございました。これで宿題ができます！！

お礼日時：2005/10/10 17:53