水变成冰为什么体积变大?
冰变成水体积减小,水变成冰体积变大。
因为水分子之间有很强的氢键,通常情况下,水分子不是一个一个地存在,而是好多个连在一起,就象石头,如果是冰,就好比很多巨石堆在一起,因为有空隙,所以占据空间较大。如果是水,就好比是把巨石磨成了石粉,占据的空间较小了。
为什么水结冰体积变大
水变成冰体积变大,是因为液态水中水分子之间存在着较强的氢键作用力。它比分子间的作用力(范得瓦耳斯力)大得多。当水处于液态时,在氢键力的作用下,水分子靠近,在宏观上就表现为体积小。而变为固体时,水变为晶体,分子排列有了规律,氢键的作用力削弱,宏观的表现为体积变大。
大多数的液体变为固体都是体积变小,因为分子在物体固态时排列较紧密。但是有一类除外,就是在液态时分子间存在氢键的物质除外。
这类物质有水,液氨,液态氟化氢。只有着几个,原理有些复杂,记住就可以了。
扩展资料:
泼水成冰的物理原理
1、有实验人员,做过这样的实验,在零下36℃的黑龙江,把一杯10℃的水泼向天空,水在半空没有结冰,也没有经验的视觉效果。
2、然后实验者把37℃的水,泼向空中,此时出现一些水汽,但是没那种惊艳的“泼水成冰”效果。
3、最后实验者,使用90℃的热水泼向空中,奇迹出现了,热水划成弧线,形成完美的“泼水成冰”效果。
实验人员检查落到地面,发现“泼水成冰”效果落到地面的,其实是水,并不是冰,但是由于地面温度低,这些落到地面的水很快结成了冰。
参考资料来源:人民网——黑龙江遭遇严寒 -32℃摄影师拍摄“泼水成冰”
水变成冰,体积反而会变大,这是为什么?
地球上的事物都是千变万化的,尤其是一些大自然的现象 ,这些现象所带来的景象与感受更是令人惊叹 。水是我们的生命之源 ,我们的生活无时无刻不在接触水 ,但在接触的过程中 会有一些人发现 ,水变成冰的话 ,体积反而会变大 ,但水是液体 ,冰是固体 ,为什么液体变成固体反而会变大呢 ?这就引发了人们的好奇心 。
其实对于这件事情 ,我们不能用物理知识来解决, 应该运用一些化学知识 ,即化学里面的分子结构问题 。如果你上过高二化学应该就会知道 ,水分子里面是含有氢键的 ,这是一个特殊的键 ,因为这个氢键具有不饱和性,还具有一定的方向 。所以当水结成冰的时候 ,这些水分子必须要按照氢键的方向整齐排列 ,但这种排列方式也导致每个水分子之间都有一定的空隙 ,于是就造成了水的体积比冰要大 。
而当水变成冰的时候 ,这时候液体就变成了固体 ,也就是我们常说的晶体 。这时会使氢键的相互作用力减小,从而每个水分子之间的排列方式也就会有一些打乱 ,也就导致可以利用的空隙较小 ,体积较大 。对此 ,人们对于这种现象还有另一种解释 ,那就是当温度降低时, 水里面的一些微晶体慢慢的被破坏 ,每个键的相互作用力也就会减少 ,从而导致每个分子的间隙比较大 , 引起的密度增大 。
水变成冰体积增大,这个现象恰恰违背了热胀冷缩的这个原理 ,所以很多人都会发出质疑 。但其实这个现象是正常的 ,因为水里面含有氢键 ,其实不只是水 ,只要是含有氢键的物质 ,当温度降低时 ,它们的体积都会增大。希望这些解释能够帮助到你。
水变成冰为什么体积变大
水变成冰体积变大,是因为液态水中水分子之间存在着的氢键。当水处于液态时,在氢键的作用下,水分子间距小,所以体积小.而变为固体时,氢键的作用力削弱,所以体积变大。
水变成冰体积变大的原因
由于水分子是极性很强的分子,能通过氢键结合成缔合分子(多个水分子组合在一起)。液态水,除含有简单的水分子外,同时还含有缔合分子,最典型的两种是(H₂O)₂和(H₂O)₃,前者称为双分子缔合水分子。物质的密度由物质内分子的平均间距决定。
当温度在0℃水未结冰时,大多数水分子是以(H₂O)₃的缔合分子存在,当温度升高3.98℃(101kPa)时水分子多以双分子缔合水分子的形式存在,分子占据空间相对减小,此时水的密度最大。如果温度再继续升高在3.98℃以上,一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。
在水温由0℃升至4℃的过程中,由缔合水分子氢键断裂引起水密度增大的作用,比由分子热运动速度加快引起水密度减小的作用更大,所以在这个过程中,水的密度随温度的增高而加大。
水温降到0℃时,水结成冰,水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子,在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻(两个共价键,两个氢键),这样一种排布导致成一种敞开结构,也就是说冰的结构中有较大的空隙,所以冰的密度反比同温度的水小。
水
水,化学式为H₂O,是由氢、氧两种元素组成的无机物,无毒,可饮用。在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉。水是地球上最常见的物质之一。地球表面有72%被水覆盖。它是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。
纯水导电性十分微弱,属于极弱的电解质。日常生活中的水由于溶解了其他电解质而有较多的阴阳离子,才有较为明显的导电性。
冰
冰是由水分子有序排列形成的结晶,水分子间靠氢键连接在一起形成非常“开阔”(低密度)的刚性结构。最邻近水分子的O—O 核间距为0.276nm,O—O—O键角约为109度,十分接近理想四面体的键角109度28分。但仅是相邻而不直接结合的各水分子的O一O 间距要大的多,最远的要达0.347nm。每个水分子都能结合另外4个水分子,形成四面体结构,所以水分子的配位数为4。
以上就是我整理的水变成冰体积变大的原因,感谢阅读。
水变成冰后体积如何变化 水变成冰后体积变化原因
1、水变成冰后体积会变大。
2、水变成冰后体积变化原因:
变大的原因是分子之间的距离变大。水从液体到固体冰,体积增大,所以密度减小,所以冰可以浮在水面上。因为水分子之间存在一种特殊的作用力,叫氢键,氢键具有一定的方向,所以结冰时,水分子必须以特定的方式排列,而导致分子间距反而比液态时的无规则来的大,而导致冰的体积膨胀了。
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