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【求助】水結(jié)冰為什么體積變大 已有30人參與
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| 水結(jié)冰為什么體積變大 |
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小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖交流
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水在4℃時密度最大，是由于水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結(jié)構(gòu)所決定的。根據(jù)近代X射線的研究，證明了冰具有四面體的晶體結(jié)構(gòu)。這個四面體是通過氫鍵形成的，是一個敞開式的松弛結(jié)構(gòu)，因?yàn)槲鍌�水分子不能把全部四面體的體積占完，在冰中氫鍵把這些四面體聯(lián)系起來，成為一個整體。這種通過氫鍵形成的定向有序排列，空間利用率較小，約占34％、因此冰的密度較小。 水溶解時拆散了大量的氫鍵，使整體化為四面體集團(tuán)和零星的較小的“水分子集團(tuán)”(即由氫鍵締合形成的一些締合分子)，故液態(tài)水已經(jīng)不象冰那樣完全是有序排列了，而是有一定程度的無序排列，即水分子間的距離不象冰中那樣固定，H2O分子可以由一個四面體的微晶進(jìn)入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少，密度就增大了。 溫度升高時，水分子的四面體集團(tuán)不斷被破壞，分子無序排列增多，使密度增大。但同時，分子間的熱運(yùn)動也增加了分子間的距離，使密度又減小。這兩個矛盾的因素在4℃時達(dá)到平衡，因此，在4℃時水的密度最大。過了4℃后，分子的熱運(yùn)動使分子間的距離增大的因素，就占優(yōu)勢了，水的密度又開始減小。 |
28樓2010-05-06 21:43:14
靳惠瑩
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水和冰的密度不同 2樓2010-04-28 12:52:21
wangning9298
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| 在液態(tài)水中水分子排布不規(guī)則，凝固后，排布變規(guī)則了，由于氫鍵的作用，水分子間形成四面體結(jié)構(gòu)，使得水分子間的空隙變大，所以水變冰后體積增大。含氫鍵的無機(jī)物質(zhì)主要有水、氨和氟化氫，他們在凝固時都變成空間多面體（水、氨為四面體，氟化氫為空間雙鏈結(jié)構(gòu)），所以他們都會冷脹。有機(jī)化學(xué)中大部分含氧衍生物都可能有氫鍵，但是基于碳架的影響，其氫鍵形成情況會非常復(fù)雜 |
3樓2010-04-28 12:56:21
blue-snow
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4樓2010-04-28 13:11:20
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