氷が水より軽い理由

氷が水より軽い理由を水素結合をキーワードに用いて説明できる方いらっしゃったら教えてください(~0~)

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2006/07/18 18:33

氷は水分子同士が互いに水素結合でつながっていて, そのときの配位数は 4.

これはダイヤモンドと同じ形のつながりかたをしていて, 実はその結晶にはすきまがある (←分子模型をつくるとわかりやすい, らしい).
これが融解するとそのすきまを埋めるように他の水分子が入ることができて, その結果液体の水の方が密度が高くなる. 配位数は平均で 4.4 程度らしく, 氷の 4 との比がおよその密度の比になる.
水素結合の強さは最大密度となる温度にも影響を与え, H2O < D2O < T2O の順になる.

No.2 回答者： Plz_teach_me 回答日時： 2006/07/17 13:07

普通はファンデルワールス力などでも、結合の力がつよまれば体積は小さくなりますよね。

氷の中の水分子は、ほかの4つの水分子と水素結合によって結びついて結晶を作っていますよね。結晶と結晶の間に隙間ができ、結合のちからが弱まり、水になるとスキマだったところに水分子が入り込んでくるようになります。そこで水のほうが氷よりも体積が小さくなってしまっているのでしょう。ということで、同じ体積で比較すると氷は水より軽くなるんではないでしょうか。
水素結合の様子です↓

参考URL：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E7%B4%A0% …

No.1 回答者： bullfrog 回答日時： 2006/07/17 13:01

それって宿題ではありませんか？

水分子のつくりを考えて、どうつながるのか、絵をかきながら考えてみてはどうでしょうか？