水結冰後為什麼體積變大但是分子間隙卻變小

時間 2022-03-03 06:10:04

1樓:匿名使用者

水結冰體積變大的原因:

(1)液態水中水分子排布不規則,凝固後,排布變規則了,由於氫鍵的作用,水分子間形成四面體結構,使得水分子間的空隙變大,所以水變冰後體積增大。含氫鍵的無機物質主要有水、氨和氟化氫,他們在凝固時都變成空間多面體(水、氨為四面體,氟化氫為空間雙鏈結構),所以他們都會冷脹。有機化學中大部分含氧衍生物都可能有氫鍵,但是基於碳架的影響,其氫鍵形成情況會非常複雜.

(2)水凝固成冰,它的分子的平均動能會減小,但它本身為了阻礙這種變化,它的分子勢能要增加,所以它的體積會增加.另外除了在0~4攝氏度是這樣的,其它的溫度,應遵循常理. 溫度變低,溶於水的氣體的溶解度隨溫度的下降而變低,於是氣體溢位,但在溫度下降過程中,被結成的冰擋在裡面,於是體積增大了(氣體體積比液體大,這個大家都知道吧?!

)(3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。

)(4)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),故冰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。

2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

3樓:匿名使用者

你說錯了,其實是分子的組成順序變了,是硬度變了。但體積變大了、希望採納

水變成冰分子間隔變大還是變小?如果變小,為什麼體積變大了?(拒絕網上覆制貼上的答案) 5

4樓:兔老大米奇

固體、液體的分子間距離一般不變,對氣體恆壓狀態下氣溫升高分子間距變大,恆體積時氣體密度或質量變小時,分子間距變大。

也就是單位體積內的分子數變少時分子間距變大。微觀上分子都是不停的運動的,只不過固、液體分子振盪幅度小,氣體內分子是做無規則運動的。

在由冰變成水的過程中分子間隔是減小的,等到水溫大於4攝氏度之後分子間隔會增大由水變冰在溫度大於4攝氏度時分子間隔逐漸縮小。

一旦小於4攝氏度又會增大,而後變成冰之後又減小.或者簡單說水變冰,體積增大,分子間隔增大;冰變水,體積減小,分子間隔減小.這是因為水會反常膨脹。

冰融化成水後,固體變為液體,分子間距離繼續變小,在4℃時達到最小。超過4℃時因溫度的升高分子間距離逐步變大。

實際上冰的密度要比水小的原因是,水的最大密度是在4℃,低於或高於4℃時密度都會減小。

擴充套件資料

根據分子的性質回答,分子具有如下特徵:

①體積和質量都很小。

②分子之間存在間隔。

③分子是在不斷運動的.水變成水蒸氣是因為水分子受熱後,運動速率加快,分子間隔變大引起的。

間的間隔就變大,水就由液體變為氣態,水分子本身的大小和質量都不發生變化。

5樓:匿名使用者

你也太懶了吧?把網上的答案自己改一下就好,作業還是要自己寫的啊。。。唉。。。

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。

6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

7樓:師心語

0°c水變成0°c冰時分子間隔變大了,所以體積變大了。

8樓:52個星期天

水變成冰,仍然是水分子,不是冰分子,分子間隔變大。

9樓:匿名使用者

實際上水和冰是同一種物質的不同形態,它們的分子結構是一樣的,都是h2o,只是形態不一樣,固態的時候體積大些

10樓:tt梟狼

在沒有氣泡產生的情況下是不會變大的。

水凝固後體積為什麼變大? 液體的分子間距比固體大,所以凝固後應該體積變小,為什麼冰比水體積大?

11樓:丙穆通韶華

由於水分子是極性分子,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,典型的兩種是雙分子締合水分子(h2o)2和(h2o)3.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(h2o)2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.

物體熱脹冷縮,但為什麼水凍成冰後體積反而變大了呢?

12樓:

原因:水中存在氫鍵,在溫度下降時,水中的氫鍵數量增加,導致體積隨溫度下降而增大。

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。

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。

溫度高時水分子動能大而無法牢固產生氫鍵,分子間以儘可能小的進行雜亂無章的排列。溫度降低後(低於4度),越來越少的分子動能不足以打破產生的氫鍵,而氫鍵有一定鍵長,所以4度以後固定的氫鍵越來越多。

當0度時所有的分子都被固定在一定區域內,氫鍵使分子彼此保持一段距離。

13樓:匿名使用者

這是水的反常膨脹現象。、

反常膨脹是指一般物質由於溫度影響,其體積為熱脹冷縮。水的反常膨脹 只有在0℃到4℃的範圍內的水才顯示出反常膨脹的現象來。水的反常膨脹現象可以用氫鍵、締合水分子理論予以解釋。

液態水,除含有簡單的水分子(h2o)外,同時還含有締合分子(h2o)2和(h2o)3等,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 ℃(101 kpa)時,水分子多以(h2o)2締合分子形式存在,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。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。

14樓:幸運兒

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~

冰的密度比水小,因為結冰前後質量不變,質量=密度x體積,在質量不變的前提下,當密度變小的時候體積變大。

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:匿名使用者

水在4℃時密度最大,但由於水包含有氫鍵(o-h),因此4℃之下就會發生反常膨脹現象,是「熱縮冷脹」了。而到冰,密度就只有0.9。

這意味著,冰將會浮在水面。水的這種現象在生活中是很常見的。

17樓:匿名使用者

水結成冰時,先形成一個一個的小冰粒,這些冰粒再結合起來,它們之間會有空隙,使其平均密度比較小。

18樓:吉祥如意

(1)雖然物體熱脹冷縮,但冰的密度比水的密度小所以同質量的冰比水的體積大。

(2)根據質量公式m=pv可知

v=m/p

對於水:v水=m/p水

對於冰:v冰=m/p冰

而p水>p冰

所以v冰>v水

19樓:不知冰封間

你幾年級了?水變冰體積變大是因為水分子間的氫鍵斷裂

20樓:

因為一般物體在質量保證不變的情況下溫度低時密度大,溫度高時密度小,但是水在結成冰是,冰的密度比水的密度小,所以水結成冰時體積變大

21樓:步步高柚子

水是液體 冰是固體

為什麼水結成冰冰的體積大於水的體積

水密度1000千克每立方米 冰密度900千克每立方米 所以當質量一定的時候,水結成冰體積變大 冰化水體積變小 如果從化學的角度來解釋的話,如果常溫下的水溫度降低,則分子間的熱運動也隨之減弱,分子間距離應當減小 又由於水比較特殊,存在著分子間氫鍵,隨著水溫的降低,分子間氫鍵也逐漸增多,這種作用又使分子...

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