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冰密度比水小 冰的密度比液态水的密度小,为何?(用氢键来解释)

2021-03-24知识14

为什么冰的密度比水小? 水在4 ℃时密度最大,冰的密度反而比水小(附图)由于水分子有很强的极性,能通过氢键结合成缔合分子,如以下的结构式(虚线表示氢键)。液态水,除含有简单的水分子(H2O。

冰密度比水小 冰的密度比液态水的密度小,为何?(用氢键来解释)

冰的密度为什么会比水小 液态水,除含有简单的水分子(H2O)外,同时还含有缔合分e69da5e887aa62616964757a686964616f31333433656631子(H2O)2和(H2O)3等,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,当温度升高到3.98 ℃(101 kPa)时,水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在,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。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),如下图所示。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。水分子间以氢键连接 另外,拆散缔合分子需要消耗一定的能量,这也足以说明为什么水有较大的比热容的缘故。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,分子间距离增大且被固定在一个位置上,氢键的作用力削弱,宏观。

冰的密度为什么会比水的小 水的密度为1克每平方厘米而冰的密度冰的密度是0.9克每立方厘米,冰比水轻,冰的密度反而比水小,所以能浮在水面上.这在自然界中,这种情形是很少见的.你一定会问:“为什么冰的密度会比水小啊。冰的密度小于水的密度,可固体排列为何比液体紧密?先来了解了解固体与液体.一种物质的各分子之间存在着一定的吸引力,这个吸引力能够把这些分子牢固地保持在某一固定位置上.人们很难把这些分子拉开,这种物质就是固体.然而分子含有动能,它们会在它们的固定位置附近振动.当温度上升时,这些分子获得越来越多的能量,振动得更加猛烈;最后,它们获得非常多的能量,以致别的分子的引力再也不能抓住它们了.它们摆脱了控制,并且自行跑开,在其他分子周围滑来滑去.于是固体熔化了;它就变成了液体.再来说为什么冰的密度会比水小.因为物质的密度是本身是不一样的,冰虽然本质是水,但是状态发生了变化.而且结冰是冰内有空气,所以密度肯定就比水要小了.

为什么冰的密度比水小?

为什么冰的密度比水还小? 因为水分子之间除了范德华力还存在氢键,分子间距离小,而冰只有范式力,故密度小于水,

为什么冰的密度比水小? 冰比水轻(原载1951年12月《开明少年》)冰比水轻,大家井不觉得奇怪,其实是一件非常奇怪的事.咱们把一团猪油放在锅子里,等它熔化了,再加进一团去.这团凝固的猪油,一定沉到熔化的猪油下面,决不会浮在面上.在锅子里熔锡也一个样.锡块总是沉在融锡下面.差不多所有的物质都一个样,在固态的时候,密度都比在液态的时候大.冰的密度反而比水小,所以能浮在水面上.在自然界中,这种情形是很少见的.为什么冰的密度反而比水小呢?原因只有一个,就是水在结冰的时候,体积增大了,违背了“热胀冷缩”的常规.水在结冰的时候体积会膨胀,这倒是大家都知道的常识.冬天到来之前,我们把放在露天的水缸齐口埋在地面下,盖上稻草编成的缸盖,就为的提防水结了冰会把水缸胀破.有人做过这样的试验:冬天,他在两个炸弹的钢壳里灌满了水,用木塞塞紧了,放在露天过了一夜第二天早上去看,一个炸弹壳的木塞给冰冲到了六七米以外,口子里长出一条冰柱;另一个炸弹壳裂了一道缝,冰从裂缝里挤了出来.到了冬天,放在露天的瓦缸都应该倒扣过来,免得积了水会冻裂.露天的自来水管得用稻草包扎起来,结了冰放不出水来还是小事,冻裂了损失可大了.不能耐寒的花树果树和幼小的苗木,也得用稻草包扎.树木的细胞里。

#冰密度比水小的原因

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