물보다 얼음의부피가 큰이유가 무엇인가요?

Question

보통 물질은 고체 액체 기체순으로 부피가 커지는걸로아는데 액체인 물보다 고체인 얼음의 부피가 더큰지 이유가 궁금합니다

또한 물과같이 고체일때 부피가 커지는물질이 또있는지 궁금합니다

Answer 1

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

물이 얼음이 될때 부피가 커지는것은 H20 수소 결합의 특성때문입니다. 결합시 거리가 더 벌어집니다

Answer 2

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

물이 얼음으로 고정될 때 부피가 커지는 이유는 물 분자의 특별한 배치 방식 때문입니다. 물은 H2O, 즉 두 개의 수소 원자와 한 개의 산소 원자로 구성되어 있습니다. 액체 상태에서 물 분자들은 서로 밀접하게 위치해 있지만, 그럼에도 불구하고 자유롭게 움직일 수 있습니다. 그러나 온도가 내려가면서 물이 어는 공정에서, 0°C 이하에서 물 분자들은 정해진 패턴을 가진 결정 구조를 형성합니다. 이 구조에서 각각의 H2O 분자는 다른 네 개의 H2O 분자와 수소 결합을 형성하는데, 이러한 배치 방식은 비교적 넓은 공간을 차지하면서 얼음의 부피가 커지게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

물이 액체상태에서는 매우 불규칙한 움직임을 보여주지만 얼음인 고체상태가 되면 물분자는 규칙적으로 배열되게 됩니다.

이 과정에서 배열된 분자들 사이에는 공간이 생기게 되고 그 공간으로 인해 부피가 증가하게 됩니다.

그리고 물은 액체에서 고체로 변할 때 부피가 커지는 유일한 물질입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

액체인 물보다 고체인 얼음의 부피가 더 큰 이유는 물 분자 간의 수소결합 때문입니다. 수소결합은 물 분자 간의 전기적 인력으로, 물 분자 간에 강한 결합을 형성합니다. 이 때문에 물이 액체 상태일 때는 물 분자들이 자유롭게 움직일 수 있지만, 고체 상태인 얼음에서는 물 분자들이 규칙적인 육각형 구조로 배열됩니다. 이때 물 분자들 사이에는 공간이 생기게 되고, 이로 인해 얼음의 부피가 액체인 물의 부피보다 커지게 됩니다

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

얼음의 부피가 물보다 큰 이유는 수소 결합 때문입니다. 물 분자는 수소 원자와 산소 원자로 구성되어 있으며, 물 분자 간에는 수소 결합이 형성됩니다. 수소 결합은 물 분자 사이의 매우 강한 결합으로, 분자 간의 거리를 벌리고 수소 결합의 방향으로 정렬시키게 됩니다. 이로 인해 물 분자가 얼면, 수소 결합이 더욱 강해지며 이는 분자 간 거리를 더욱 벌려 얼음의 부피가 물보다 커지는 원인이 됩니다.

물은 액체 상태에서 분자 간 거리가 가깝고 밀도가 높기 때문에, 고체인 얼음보다 작은 부피를 가집니다. 그러나 얼음은 분자 간 거리가 더욱 벌어지므로, 같은 질량의 물이 얼음으로 변하면 부피가 더욱 커지게 됩니다. 이로 인해 얼음은 물보다 부피가 크다는 것이 실험적으로 입증되었습니다.

Answer 6

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

물은 일반적으로 액체 상태에서는 분자들이 서로 가까이 모여 있어서 밀도가 높습니다. 그러나 물이 얼어서 얼음이 되면, 분자들이 정렬되어 고정된 격자 구조를 형성하게 됩니다. 이 격자 구조는 분자들 사이의 간격을 늘리고, 분자들 사이에 형성되는 수소 결합이 더 강해집니다.

수소 결합은 분자들을 서로 묶어주는 강한 결합입니다. 얼음의 격자 구조에서는 수소 결합이 많이 형성되어 분자들이 서로 묶여 있기 때문에, 분자들 사이의 간격이 넓어지고 부피가 커집니다. 이로 인해 얼음은 액체 상태인 물보다 부피가 크게 됩니다.