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。

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。

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。

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。

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。

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。

詳しい人求む！

水みずが氷こおりになると・・・

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質問しつもん者しゃ：sureican
質問しつもん日時にちじ：2024/01/07 16:30
回答かいとう数すう：5件けん

体積たいせきが増ふえます。
でもほとんどの物質ぶっしつは固体こたいになると体積たいせきが小ちいさくなると聞ききました。
なぜ水みずだけ大おおきくなるのでしょうか。

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回答かいとう (5件けん)

No.5ベストアンサー

回答かいとう者しゃ： chiha2525
回答かいとう日時にちじ：2024/01/07 17:17

水みずの分子ぶんしはＨ２Ｏと、酸素さんそ原子げんしに水素すいそ原子げんしが２ふたつくっついているわけですが、これが一直線いっちょくせんになっているわけではなく、108度どだったかな？　”く”の字じのように折おれ曲まがった状態じょうたいになっています。

”く”の真まん中なかが酸素さんそでプラス、”く”の端はし２ふたつが水素すいそでマイナス、ですね。
少すこし平面へいめん的てきな考かんがえになりますが、「くくくく」のように一いち直じき性せいにならべば隙間すきまなく詰つめ込こめる感かんじになるわけですが、くの真まん中なかの酸素さんそと他たのくの端はしの水素すいそが近ちかづき水素すいそ同士どうしは遠とおざかろうとしますから、６角形かくがたをつくるような形かたちになって、分子ぶんし同士どうしのスキマが広ひろくなるのです。
その結果けっか、固体こたいの状態じょうたいより液体えきたいで自由じゆうに動うごき回まわれる状態じょうたいの時ときのほうが「くくくく」に近ちかい状態じょうたいになって、密度みつどが高たかくなるようです。

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この回答かいとうへのお礼れい

ありがとうございました。

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お礼れい日時にちじ：2024/01/08 09:16

No.4

回答かいとう者しゃ： e12mv2
回答かいとう日時にちじ：2024/01/07 16:55

結晶けっしょう構造こうぞうによる。

水みずは個体こたいの状態じょうたいでは結晶けっしょう構造こうぞうを取とるが、液体えきたい状態じょうたいでも分子ぶんし間あいだ力りょくや水素すいそ結合けつごうにより結晶けっしょう状じょう構造こうぞうを呈ていする。
摂氏せっし４度どのとき結晶けっしょう状じょう構造こうぞうは最さい密みつとなり、つまり水みずの密度みつどは最高さいこうとなる。