물은얼면 왜 부피가 늘어나나요?

Question

다른 액체들은 얼게되면 부피가. 줄어드는데 그에 반면해 물은 얼면 왜 부피가 늘어나는지 궁금 합니다.물병에 물 가득 채우고 얼리면 터지더라고요 ㅠㅠ

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

일반적인 물질들은 온도가 내려가면 밀도가 높아지고 부피가 작아지는 것이 정상입니다. 액체가 고체보다 부피가 큰 것이 일반적인 현상이지만, 물은 얼면서 육각형의 구조를 만들기 때문에 오히려 부피가 증가한다고 합니다. 물의 분자구조가 산소를 중심으로 2개의 수소 원자가 특정한 각도를 가지고 있기 때문에 온도가 어는점 아래로 내려가면서 가장 안전한 육각형 구조를 이루며 얼게된다고 합니다. 이러한 얼음의 구조적인 특성 때문에 부피가 감소하지 않고 증가해서 얼음이 물위에 뜰 수 있고, 물병이 얼면 터질 수도 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

물은 특수하게 수소결합이라는 형태의 결합을 하는데

물을 얼리게되면 독특한 구조의 결정을 이루기때문에 부피가 늘어나게됩니다

Answer 3

물의 온도가 내려가면 어는점으로 인해 불규칙하게 움직이던 분자(액체)들이 규칙적으로 배열되게 됩니다.

이 규칙적으로 배열이 되는 것이 고체인 얼음입니다.

이때 물 분자가 배열이 되면서 얼음이 되고, 분자들 사이에 빈 공간이 생겨 부피가 커지게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 손영식 과학전문가입니다.

물은 생명체의 생존에 필수적이면서 다른 물질과 다른 특징을 가지고 있어 연구의 대상이 되어왔습니다. 그 중에 하나가 질문자님이 문의하신 내용인데요. 물은 고체가 되면서 일정한 구조를 만들게 됩니다. 육각형 모양이 만들어지면서 중간에 공간이 생기게 되는 것이죠. 그렇기 때문에 부피가 커짐과 동시에 밀도는 낮아집니다. 그것이 얼음이 물 위에 뜨는 이유인 것이구요.

얼음 구조에 대한 내용은 아래의 링크 들어가 보시면 좋을 굿 같습니다.

https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=5810662&cid=60217&categoryId=60217

감사합니다.