ベストアンサー
液体の融点は、液体が固体に変化する温度です。融点は、固体が液体に戻る温度です。どうして同じではないのでしょうか?
その正確な温度で、同じ数の分子が液体の形に変換されるのと同じ数の分子が固体の形に変換される平衡に達しました。物理的反応を何らかの形で変化させるのは、エンタルピーの変化です。より多くの熱がシステムから除去されると、凍結が発生し、より多くの熱がシステムに追加されると、より多くの溶融が発生します。ある相から別の相に変化するのに必要なエネルギー(熱)の量である融解潜熱を考慮することが重要です。
水は氷と同様に、0℃で存在する可能性があります。通常、1グラムの水の温度を摂氏1度変化させるのに必要なエネルギーはわずか1カロリーです。凝固/融点ではそうではありません。液体の水を氷に、またはその逆に変えるには、1グラムあたりなんと79.7カロリーかかります。
答え
そうですね、ほとんどのオブジェクトは凍結すると収縮するという事実については正しいです。
水が凍結すると膨張する理由は、水分子の非常に独特な形状とその特性によるものです。
ご存知かもしれませんが、水はH2Oであり、そうでない場合はそれがどのように見えるかわからない、彼らはこのように見える
今、私は非常に独特な理由でその画像を選びました。ご覧のとおり、水は極性分子です。つまり、その電荷は構造全体に均一に分布していません。この場合、酸素の電気陰性度が高いため(基本的に、酸素は電子を引き付ける傾向があるため、水素からそれに電子を引き付けます。水分子の形状は3つの軸すべてで対称ではないため、片側は他よりも負に帯電し、水素はわずかに正に帯電します)
では、これは、水が凍結したときに膨張する理由とどのように関係していますか?
ご覧のとおり、液体の場合、水分子は混沌とした方法で互いにスライドする可能性があります(左手と右手のインデックスの指と親指でauの形を作り、それらを互いにスライドさせて自由に回転させるようにしてください。一部)
ただし、水が凍結すると、これが発生します
ご覧のとおり、水分子の電荷は、非常に特殊な方法で配置され、より負の酸素が最も近い水素の方向に配置される傾向があります。 n分子。突然、水分子間にこれらの大きなギャップができて、構造全体の体積が大幅に増加します。この種の整列が水の液体の形で起こらない理由は、これらの分子間結合が十分に弱いため、常温で克服できるからです。
つまり、すべてを要約すると、理由は水が凍結したときに膨張するのは、その分子構造と電荷の極性によるものです。