물이 얼면 왜 부피가 증가하나요??

Question

냉동실에서 생수를 얼리면부피가 늘어나는거 같은데물이 얼면 왜 부피가 증가하는 걸까요정확한 답변부탁드립니다...................................

산유생 · Accepted Answer

안녕하세요. 복선정 약사입니다.액체에서 고체가 됐을때 부피가 커지는 것은 물(H2O)의 대표적인 성질인데요. 이는 물의 분자 구조가 얼음(고체)가 되면서 생기는 배열이 더 부피가 커지는 구조가 되기 때문입니다. (아래 참고할 그림을 첨부했습니다.) 또한 다시 물로 녹게 되면 처음의 물의 부피로 돌아옵니다.

놀라운느시204 · Answer

안녕하세요. 장용석 과학전문가입니다. 물을 가득 채운 패트병을 얼리면 얼음이 만들어지면서 패트병이 팽창하는 것을 볼수 있습니다.  액체였던 물이 고체인 얼음으로 변하면서 부피가 9%가량 늘어나기 때문입니다. 액체 중 이런 특징을 갖고 있는 것은 물이 유일합니다.  물분자 사이에는 수소결합이 존재하기 때문에 여러가지 특성이 나타납니다. 수소결합은 물 분자끼리 서로 결합시키는 힘입니다. 물 분자는 두 개의 수소 원자가 산소 원자의 한쪽 끝에서 튀어나와 있기 때문에 비대칭 형태를 이룹니다. 물 분자의 수소 끝부분은 +전하를 띠고 물분자에서 그 반대쪽인 산소 끝부분은 -전하를 띱니다. 이렇게 생긴 +전하와 -전하가 서로 끌어당기기 때문에, 물 분자끼리 결합하게 됩니다. 얼음에서 물 분자는 4개의 다른 물 분자와 수소결합을 이룹니다. 얼음은 수소결합 때문에 빈 공간이 많은 구조를 갖게되어 부피가 커집니다. 얼음이 녹을 때에는 수소결합의 일부가 끊어져 물 분자가 빈 공간을 채우므로 부피가 줄어들게 됩니다. 따라서 0도 부근에서 물은 얼음보다 밀도가 더 큰 것입니다. 얼음의 경우 수소결합에 의해 연결되어 근접해 있는 분자 수는 4개이지만 수소결합을 하지 않는 일반적인 고체의 결정 구조에서는 주위에 약 10개 정도의 근접 원자가 있습니다. 즉, 얼음 결정의 경우 일반 고체의 결정 구조에 비해서 빈틈이 매우 많은 것입니다.

짓굳은종다리232 · Answer

안녕하세요. 성삼경 과학전문가입니다.물은 다른 고체와 다르게 수소결합이라는 독특한 성질로 인해 고체가 되더라도 밀도가 감소하는 성질이 있습니다.(물질 중 유일하게 고체가 액체보다 밀도가 작습니다.)따라서 얼음(고체)는 물(액체)위에 뜨는것 입니다.감사합니다.

초록가젤281 · Answer

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.물은 액체 상태에서는 분자간 인력이 제일 낮은 상태로 존재하지만, 고체가 될때는 규칙적으로 존재하며 이로인해 분자간인력을 낮게하기위해 부피가 커지게됩니다.

즐거운황로101 · Answer

안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다.물의 구조가 변하면서 부피가 증가하는 현상입니다. 물 분자간 수소결합이 변하게 되는데, 액체(물)의 오각형 구조에서 고체(얼음)의 육각형구조로 변하면서 부피가 커지기 때문입니다.

럭셔리한테리어300 · Answer

안녕하세요. 김바른 치과의사입니다.온도가 낮아져서 얼음으로 얼게될때 질서없이 흩어져있던 물분자들은 규칙적인 육각형 구조를 이루게되며 물분자들 끼리 서로 안정화시킵니다. 이때 육각형 구조에 의해 빈공간이 생기게 되고 그로인해 부피가 커집니다.

목마른지빠귀135 · Answer

안녕하세요. 배영광 과학전문가입니다.물에서 얼음으로 상태 변화하는 과정에서 물 분자는 수소결합을 통해 육각형의 분자 구조를 가진 얼음으로 변하게 되는데, 이 때 분자 사이의 간격이 멀어집니다.때문에, 물이 얼면 부피가 커지며, 밀도가 작아지게 됩니다.감사합니다.

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물이 얼면 왜 부피가 증가하나요??