얼음이 녹을때 격자점과 관련하여

Question

물 분자가 위치하는 장소를 격자점이라고 합니다. 얼음 결정을 특정 방향에서 보면 격자점이 육각형 모양으로 있으며 물 분자는 격자점 부근에서 열에 의해 진동합니다. 얼음의 온도를 높이면 이 진동이 격렬해져 물 분자가 격자점 밖으로 튀어나가는 경우가 있는데 얼음이 녹는다는 현상은 미시적인 관점에서 보면 물 분자가 격자점에서 벗어나 규칙적인 구조가 깨지는 것입니다.

[출처] 얼음이 녹는 이유는 뭘까요?|작성자 국가과학기술연구회

의 글을 봤는데, 그럼 얼음의 온도를 높일때 말고,

탄산이나 알코올(술)에 물을 넣었을 때에도 격자점부근 진동이 격렬해질까요? 그 이유는 무엇인가요?

격자점은 탄산이나 알코올같은것이 아닌 온도에만 영향을 받는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

고체의 얼음과 액체인 물의 차이는 얼음보다 물속에서 물 분자가 비교적 더 자유롭게 움직이고 있다는 점입니다. 얼음 속의 물 분자는 서로 연결된 상태에서 규칙적으로 늘어서 있는데 이때 물 분자가 위치하는 장소를 격자점이라고 합니다. 얼음 결정을 특정 방향에서 보면 격자점이 육각형 모양으로 있으며 물 분자는 격자점 부근에서 열에 의해 진동합니다. 얼음의 온도를 높이면 이 진동이 격렬해져 물 분자가 격자점 밖으로 튀어나가는 경우가 있는데 얼음이 녹는다는 현상은 미시적인 관점에서 보면 물 분자가 격자점에서 벗어나 규칙적인 구조가 깨지는 것입니다.

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얼음 안쪽이 녹는 방식은 불순물 주변부터 녹는 경우와 얼음 안쪽부터 녹는 경우가 있습니다. 불순물 주변부터 녹는 이유는 주위에 물 분자가 없는 영역에서 물 분자끼리의 연결이 끊어지기 쉽기 때문에 불순물 주변부터 녹습니다. 얼음 안쪽에서 녹는 이유는 얼음 표면에 비해 물 분자끼리의 연결이 강하기 때문입니다. 그래서 물 분자가 격자점에서 튀어나와도 전체적인 구조가 깨지기 전에 바로 원래의 격자점으로 되돌아가려고 합니다. 그로 인해 0℃ 이상으로 데우는 것만으로는 얼음이 녹지 않습니다.