為什麼水結冰,體積會增大,這麼反常呢

時間 2022-04-18 04:59:07

1樓:匿名使用者

本質原因是因為水的氫鍵使水和其他物質不同。

冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的,是乙個敞開式的鬆弛結構,因為五個水分子不能把全部四面體的體積佔完,在冰中氫鍵把這些四面體聯絡起來,成為乙個整體。這種通過氫鍵形成的定向有序排列,空間利用率較小,約佔34%、因此冰的密度較小,因此冰能浮在水面上。

水溶解時拆散了大量的氫鍵,使整體化為四面體集團和零星的較小的「水分子集團」(即由氫鍵締合形成的一些締合分子),故液態水已經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,水分子可以由乙個四面體的微晶進入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少,密度就增大了。

湖水從表面開始結冰

水在約4℃時密度最大。冬天氣溫下降,上層湖水的溫度隨著降低,而湖底的水溫度較高。水溫高於4℃時,由於熱脹冷縮,湖面上溫度低的水密度較大,要下沉,湖底溫度高的水密度較小,要上公升,因而形成對流,使全部湖水不斷冷卻。

當整個湖水的溫度都降到4℃時,對流就停止了。這是因為水的溫度在0℃—4℃之間反常膨脹,即熱縮冷脹的緣故。所以當氣溫繼續下降,上層湖水的溫度降到4℃以下時,體積膨脹,密度減小,不再下沉,不能形成對流,湖底水的溫度能長時間保持在4℃。

當上層湖水溫度降到0℃,並繼續放熱時,湖面開始結了層薄冰。由於冰的密度比水小,所以冰會浮在水面上。由於水和冰是熱的不良導體,光滑明亮的冰面又能防止輻射,因此冰下的水放熱極為緩慢,需要很長的時間溫度才能降到0℃並結成厚厚的冰。

俗語說的「冰凍三尺非一日之寒」就是這個道理.

水在4攝氏度時密度最大.水是純淨物.不講濃度.

使冰雪融化更快

冰雪是靠陽光融化的,而白色是反射全部陽光的。

在冰雪上撒深色的物質,如土、爐渣、草木灰等,讓黑色的東西吸收陽光的熱量。

或者撒鹽,可以使溶點變低。

2樓:匿名使用者

因為質量是不變的根據公式密度=質量/體積。冰的密度是0.9,水的密度是1.

所以體積增大了。

密度的含義:簡單來說,就是分子間的空隙變大了。

就乙個簡單的道理還要說這麼多,我高中化學剛學到的。

3樓:匿名使用者

質量不變,體積會變大,密度就變小,一般情況下物體有熱脹冷縮的性質,除了水以外(水的密度四度時最大,因為水中除了水分子以外還有多個水分子結合的聚合物,當溫度在4度時聚合物以並列式為主所以體積最小,相反,溫度下降時三個水分子會以三角形的形式結合,體積反而增大)質量只隨所含物質的多少而變化,即構成物質的微粒數目,條件是物質的種類和溫度相同。

4樓:美食八方匯

水結冰以後體積為什麼會變大?知道的人真是不簡單

為什麼水結冰後體積會增大

5樓:匿名使用者

從結構看:水分子中存在氫鍵,在4℃密度最大1克/立方厘公尺,雙分子或多個分子締合作用,體積變大.

正常情況熱脹冷縮,水反常膨脹性!就是因為冰的密度比水低。冰的密度是0.9,水的密度是1. 水結冰後,總質量沒有發生變化,但因為冰的密度低,因此體積增大。

6樓:匿名使用者

先說明一下,熱脹冷縮只是人們由日常生活中的經驗所總結的,雖然適用於大部分物質,但是不是所有物質的屬性。

熱脹冷縮是因為分子受熱後運動更加劇烈,導致的分子間的距離增加了;反之成立。

但是分子間的距離不是單單由分子熱運動這乙個原因說導致的,所以當有其他因素時,情況就會改變的。

再說到水,導致水於冰密度不一的原因大概有:

1、水在液態時會溶解一定量的空氣,在結冰時空氣也成了氣態,所以空氣的體積變大了,但是空氣卻還在水裡;

2、冰的分子結構是導致其密度大於水的重要因素。

就像是 碳單質 一樣,其分子組成的結構不同,那麼密度也不同;而由水變成冰的過程中,其分子的排列結構也變化了,所以密度變化

7樓:匿名使用者

水分子間存在氫鍵,當溫度降低時,氫鍵形成,因此分子間距離變大,所以體積變大。

8樓:匿名使用者

冰和水的密度不一樣 在同樣的質量下,體積就不一樣

9樓:匿名使用者

你都說是分子結構不同,分子排列不同,造成密度也不同,那體積肯定是不同。

為什麼水變成冰後體積會增大?

10樓:

在水結成冰時,水分子的運動不能破壞氫鍵,氫鍵起主要作用,它把水分子結起來形成有規則的空間結構結構,在乙個晶格中,四個氫原子在正四面體的頂點上,乙個氧原子位於四面體的中心.這樣,使分子間的空隙變大且保持一定,因此水結成冰時體積變大。

而在水中分子運動既能破壞水分子之間的氫鍵束縛而又不使分子作劇烈運動導致分子間頻繁碰撞,各分子間可發生相對滑動而相互交錯,這樣就會互相填補空隙~因而體積變大。

擴充套件資料

水的熱脹冷縮是反常的,水在低於4度時熱縮冷脹,導致密度下降,而大於4度時,則恢復熱脹冷縮。這是水最重要也是最奇特的特性之一。

這是保障生物存在的很重要的一點,當水結冰的時候,冰的密度小,浮在水面,可以保障水下生物的生存。當天暖的時候,冰在上面,也是最先解凍。

但如果冰的密度比水大,冰會不斷沉到水下,天暖的時候也不會解凍,來年上面的水繼續冰凍,直到所有的水都成了冰,那所有的水生生物都不會存在了。

11樓:匿名使用者

一般情況下,物體遵守熱脹冷縮,也就是對於同一物體「固體的密度應比液體大」可是水卻相反,這原因涉及到化學。

由於水分子是極性很強的分子,能通過氫鍵結合成締合分子(多個水分子組合在一起)。液態水,除含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有締合分子,最典型的兩種是(h2o)2和(h2o)3,前者稱為雙分子締合水分子。物質的密度由物質內分子的平均間距決定。

當溫度在0℃水未結冰時,大多數水分子是以(h2o)3的締合分子存在,當溫度公升高到3.98℃(101kpa)時水分子多以雙分子締合水分子的形式存在(在水溫由0℃公升至4℃的過程中,由締合水分子氫鍵斷裂引起水密度增大的作用,比由分子熱運動速度加快引起水密度減小的作用更大,所以在這個過程中,水的密度隨溫度的增高而加大。),分子佔據空間相對減小,此時水的密度最大。

如果溫度再繼續公升高在3.98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即佔主導地位了。水溫降到0℃時,水結成冰,水結冰時幾乎全部分子締合在一起成為乙個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每乙個氧原子有四個氫原子為近鄰(兩個共價鍵,兩個氫鍵),這樣一種排布導致成一種敞開結構,也就是說冰的結構中有較大的空隙,所以冰的密度反比同溫度的水小。

12樓:陽光少年酷酷噠

水結冰以後體積為什麼會變大?知道的人真是不簡單

13樓:online能貓

水本身是成v字型,氧的電子結構中有兩個孤電子對佔據兩個雜化軌道,作用於成鍵電子對時鍵角就會變小,有氫鍵的形成,為網狀結構,體積就會膨脹變大

14樓:手機使用者

因為它的質量是一定的。水的密度大於冰的密度。所以水變成冰後體力反而增大了

為什麼水結冰後體積反而會變大?

15樓:陽光少年酷酷噠

水結冰以後體積為什麼會變大?知道的人真是不簡單

16樓:閩文瑤雲藹

水在4℃時的密度最大,結冰時,溫度降低密度反而邊小,體積變大,(根據m=p*v)質量不變

密度變小

所以體積變大

水變成冰體積為什麼會變大,為什麼水結冰體積變大

水的狀態的變化重要是氫鍵的變化,在水蒸氣中以單個的水分子形式存在 在液態水中,經常是幾個水分子通過氫鍵結合起來,形成 h2o n 在固態水 冰 中,水分子大範圍地以氫鍵互相聯結,形成相當疏鬆的晶體,從而在結構中有許多空隙,造成體積膨脹,密度減小.水的分子式是h2o,它在結冰時其中的乙個h與另乙個水中...

為什麼水結成冰以後體積會增大,為什麼水變成冰後體積會增大?

一般情況下,物體遵守熱脹冷縮,也就是對於同一物體 固體的密度應比液體大 可是水卻相反,這原因涉及到化學.水結成冰後,質量不變,因為冰密度變小,所以體積變大。水的密度大,冰的密度小,結冰後,分子間空隙變大,而總質量不變,所以體積會變大,而且水的密度是1,冰是0.9.由於水分子是極性很強的分子,能通過氫...

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這是因為水結成冰是乙個凝固的過程,是物質形態上的變化 氣態 固態 液態這三種形態的變化 晶體都有熔點和沸點,當物體溫度高於沸點時是氣態,低於沸點而高於熔點時是液態,當溫度低於熔點時是固態。水也是晶體。在理想狀態下,水的熔點是0攝氏度,當水的溫度到達0攝氏度時並且向外放出熱量時,水就會結成冰。當溫度下...