為什麼水在變成冰的過程中體積會變大

2022-05-29 17:55:12 字數 5624 閱讀 6637

1樓:潛雯君鄒沛

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℃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.

如果溫度再繼續升高在3.98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了.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一個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每一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.

2樓:蓬巨集達濮合

由於水的密度是1g/cm3,而冰的密度約為0.9g/cm3,所以對於一定質量的水凝固成冰後,由於質量不變,而密度減小,所以它的體積要變大為原來的10/9(約1.11倍).

如果水比較多,那麼這個體積的變化量就會比較可觀.同時,水變成...

3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

為什麼水結冰體積變大

4樓:筆中從沫

水變成冰

bai體積變大,是因為液態水中du水zhi分子之間存在著較強

dao的氫鍵作用力。它專比分子間的作用力(範得屬瓦耳斯力)大得多。當水處於液態時,在氫鍵力的作用下,水分子靠近,在巨集觀上就表現為體積小。

而變為固體時,水變為晶體,分子排列有了規律,氫鍵的作用力削弱,巨集觀的表現為體積變大。

大多數的液體變為固體都是體積變小,因為分子在物體固態時排列較緊密。但是有一類除外,就是在液態時分子間存在氫鍵的物質除外。

這類物質有水,液氨,液態氟化氫。只有著幾個,原理有些複雜,記住就可以了。

5樓:火來來

水變成冰質量不變,而冰的密度小於水的密度,所以冰的體積大於水的體積.

本質原因是因為水專的氫鍵屬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,是一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,約佔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,水分子可以由一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。

同樣,氫鍵的存在也是解釋水在4攝氏度時密度最大的原因。

6樓:看淡世界

水結冰以後體積為什麼會變大?知道的人真是不簡單

7樓:姬桐類珠玉

水是液體,冰是固體,二者形態不同,冰主要是分子間力的作用,水還有其他,所以,冰受引力小,分子間距離大,表現在巨集觀就是密度比水小,體積比水大

8樓:嶽麓風光

水結冰體積變大的原因是質量不變,密度變小,體積變大。

水的密度是1000千克/立方米,冰的密度是900千克/立方米。

9樓:我不是群主

水變成冰體積變大,是因為液態水中水分子之間存在著較強的氫鍵作用力.它比分子間專的作用力(範得瓦耳斯

屬力)大得多.當水處於液態時,在氫鍵力的作用下,水分子靠近,在巨集觀上就表現為體積小.而變為固體時,水變為晶體,分子排列有了規律,氫鍵的作用力削弱,巨集觀的表現為體積變大.

大多數的液體變為固體都是體積變小,因為分子在物體固態時排列較緊密.但是有一類除外,就是在液態時分子間存在氫鍵的物質除外.

這類物質有水,液氨,液態氟化氫.只有著幾個,原理有些複雜,記住就可以了.

水在變熱過程中體積的變化

10樓:葡萄說生活

水受熱後體積變大了。

水密度:水的密度在3.98℃時最大,為1×10^3kg/m^3,水在0℃時,密度為0.99987×10^3 kg/m^3。

水的密度是會隨著溫度的變化而變化的。水在變熱的過程中,質量沒有發生變化,密度發生變化,故而體積會發生變化。

為什麼水變成冰後體積會增大?

11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,在一個晶格中,四個氫原子在正四面體的頂點上,一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。

12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℃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。

如果溫度再繼續升高在3.98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了。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一個巨大的締合分子,在冰中水分子的排布是每一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。

13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

14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

15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

熱脹冷縮 為什麼水變成冰體積變大

16樓:假面

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,當溫度升高3.98℃(101kpa)時水分子多以雙分子締合水分子的形式存在,分子佔據空間相對減小,此時水的密度最大。如果溫度再繼續升高在3.

98℃以上,一般物質熱脹冷縮的規律即占主導地位了。

物體受熱時會膨脹,遇冷時會收縮的特性。由於物體內的粒子(原子)運動會隨溫度改變,當溫度上升時,粒子的振動幅度加大,令物體膨脹;但當溫度下降時,粒子的振動幅度便會減少,使物體收縮。

17樓:仙氣少女萌噠噠

水結冰以後體積為什麼會變大?知道的人真是不簡單

18樓:手機使用者

脹冷縮--是相對於同形態的物體來說的.水變冰,就是水已經改變的形態,再不是熱脹冷縮的範圍了.水變冰,水分子的架構產生了變化,變得比是液態的時候要疏鬆,所有體積變大.

19樓:情感新港灣老師

熱脹冷縮,水變成冰體積變大因為水有一個氫鍵的存在,晶體結構發生了變化。

冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是通過氫鍵形成的,是一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,約佔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,水分子可以由一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。

同樣,氫鍵的存在也是解釋水在4攝氏度時密度最大的原因。

為什麼水變成冰後體積會變大?

20樓:匿名使用者

當水溫度降低時,會結晶那就是冰塊. 結晶就是分子排整齊的狀態,此時分子與分子間的空間增加(也就是密度變小),因此水結成冰後體積會變大.

為什麼水變成冰後體積變大?

21樓:

水的特殊之處在於水分子能形成很強的氫鍵,氫鍵具有方向性,而水分子本身又是「v」字型結構(水為非線性、極性共價化合物,原因為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使鍵角由109.29度,壓縮至104.45度),氫鍵將沿著「v」型的三個尖角,它使眾多的水分子構成四面體的中空網狀結構,這種結構的內部空隙較多,所以,水變成冰後體積變大,密度變小,硬度變大。

隨著溫度的升高,氫鍵將逐漸遭到破壞,但在0℃到4℃時,液態水中的氫鍵仍有一定的比例,這使得此時的水具有反常「熱縮冷脹」的性質。水在4℃時的密度達到最大,而溫度高於4℃後,氫鍵破壞殆盡,水分子的熱運動使得分子間的距離增加,體積變大,密度變小,恢復熱脹冷縮的通常屬性。

固態中的分子基本上是在固定的一個位置附近做快速的振動,只有極少數會移動其位置。液體中的分子也是在某個位置附近快速振動,但一小段時間後,它又移動到另外一個位置上去振動,它就這樣一邊移動位置一邊振動,通常它會在一個位置上振動數千次後移動位置,所以,若在極短的時間內擊打液體,那它表現得像固體那樣破碎、震顫,而不像通常液體所表現的那樣——以流動來回應外力。氣體中的分子時常是在做勻速直線運動,直到它與另一個分子碰撞的瞬間,才會改變其運動速度的大小與方向,它就這樣時而直線前進、時而碰撞。

參見下貼12樓

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