水の変わっているところ【改】

　水は、分子間に水素結合が働いています。水素結合があるため、固体の氷ではすき間の多い立体構造をとります。そのため、水は氷になると体積が増えます。体積が増えたため、密度が大きくなります。だから、氷は水に浮くのです。

　一般に、多くの物質では、液体より固体の方が密度が大きいです。つまり、水は例外の物質 といえます。

　氷を温めて融解させると、水素結合の一部が切れます。水素結合の一部が消えるとすき間の構造は壊れます。体積は小さくなり、密度は大きくなります。融解直後の水には、まだ水素結合によるすき間構造が一部残っています。温度が4℃になるまですき間構造の減少は続くため、4℃で体積は最も小さくなります。すなわち、４℃で密度は最大になります。

　その後、さらに温度を高くすると、今度は 水分子の熱運動が活発 になり、体積は大きくなります。その結果、密度は小さくなっていきます。