학문
고체 상태의 얼음은 왜 물 위에 뜨는 것인가요?
안녕하세요. 보통 고체는 액체보다 무거운데, 물은 왜 예외인 것인지 단순히 밀도가 낮아서가 아니라, 물 분자의 수소결합 구조는 얼음에서 어떻게 배열되며 왜 더 부피가 커지는 것인지 알고싶습니다.
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
일반적인 액체가 고체가 될때 분자간의 거리가 좁아져서 부피가 줄고 밀도가 높아지게 됩니다. 반면에 물은 다른 액체와 다르게 고체상태 일때 밀도가 줄어들게 됩니다.
이러한 이유는 물분자의 독특한 구조 때문입니다. H2O 의 구조를 가지고 있는데 액체나 기체 상태일때는 물분자가 아주 멀리 떨어져 있습니다. 무질서한 상태인데 이러한 물을 주변의 온도를 낮추면 물 분자의 거리가 서로 가까워지면서 육각형의 구조를 취하게 됩니다.
무질서한 상태에서 안정한 상태로 나아가는 것인데 이 육각형 구조가 가장 안정적인 형태인데 이러한 형태가 완성되면 내부에 빈 공간이 생기게 됩니다. 그리고 오히려 액체일때 보다 분자간의 거리가 더 멀어지게 됨으로써 부피는 커지게 되고 자연스럽게 밀도는 낮아지는 아이러니가 발생하게 됩니다.
그래서 밀도가 낮다보니 액체인 물위에 뜰 수 있는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)