눈 결정이 주로 육각형 구조를 가지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요
눈 결정이 주로 육각형 구조를 가지는 이유는 무엇인가요? 육각형 구조가 얼음의 밀도와 공간 효율성에 어떤 영향을 미치나요?
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1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
눈 결정은 물분자의 결합방식에 기인하게 되는데 물 분자는 두개의 수소원자와 하나의 산소원자로 구성되어있으며 이는 비대칭적인 전기적 구조를 가지게 되고 수소 원자가 양전하를 띄고 산소 원자가 음전하를 띄게 되면서 수소결합을 형성하게 되지요. 눈 결정이 형성될때 물 분자들은 수소 결합을 통해 정렬된 결정을 가지게 하고 이에 따라 물 분자 사이의 각도가 104.5도로 육각형의 기본 단위로 배열되게 시작합니다. 물 분자들은 수소결합을 할때 가장 안정저깅ㄴ 구조를 육각형 배열로 가지게 하고 서로 밀착하며 안정적인 결합을 유지하게 하는것이죠. 얼음의 육각형 구조는 밀도와 공간 효율성에 큰 영향을 미치게 되며 육각형 구조에선 물 분자들이 일정한 간격을 두고 배치되고 분자들 사이에 빈공간이 생기게 되며 이러한 구조가 물이 얼음으로 변할때 부피를 증가하게 만드는 것이지요. 즉 가장 안정저깅고 효율적인 공간배치 형태인것입니다!