얼음이 물에 뜨는 이유가 궁금하며 대부분의 물질은 고체가 액체보다 무거운데 물은 왜 얼면 오히려 가벼워지는지 분자 구조로 설명해 주실 수 있나요?

Question

얼음이 물에 뜨는 이유가 궁금하며 대부분의 물질은 고체가 액체보다 무거운데 물은 왜 얼면 오히려 가벼워지는지 분자 구조로 설명해 주실 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요. 이용준 전문가입니다.

물 분자는 2개의 수소원자와 1개의 산소원자가 결합된 형태이며, 물 분자 사이에는 수소 결합으로 연결되어 있습니다. 액체 상태일 때는 비교적 자유롭게 윰직이지만 온도가 내려가 고체가 될 때에는 고정된 형태를 갖기 위해 물 분자들이 재배열됩니다. 물은 어는 과정에서 육각형 모양의 결정 구조를 갖게 되는데 이 구조는 액체 상태에 비해 물 분자 사이의 공간이 넓어서 전체적으로 부피가 증가합니다. 질량은 그대로인데 부피가 증가하므로 밀도는 감소하는 것입니다.

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.