물이 얼때 팽창하는 이유는 무엇인가요?

Question

안녕하세요 물이 얼때 팽창하여 부피가 커지는데 그 이유는 무엇인지 궁금하여 질문드립니다 물을 얼릴때는 통의 부피보다 조금 적게 얼려야 할까요?/

정해인 전문가 · Accepted Answer

네 조금 얼려야합니다.그 이유는 물의 액체상태에서의 밀도보다 고체상태에서 밀도가 낮아져서 물이 얼때 약 9퍼센트 부피가 팽창합니다.그러면 왜 밀도가 낮아지냐 수소결합이 물분자 사이의 거리를 증가시켜 얼음의 부피를 증가시키고 밀도도 낮아집니다.

김찬우 전문가 · Answer

안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다. 물이 액체에서 고체가 될때 부피가 커지는 이유는 물 분자의 독특한 성질 때문입니다.고체상태보다 액체상태일때, 액체상태일때 보다 기체 상태일때 분자간의 거리가 멀어집니다. 하지만 물만 독특하게 고체상태 일때보다 액체 상태일때의 거리가 더 가깝습니다. 그 때문에 고체 상태일때, 즉 얼음일때 부피가 더 커지게 됩니다.육각수란 말 들어보셨을 것 같습니다. 액체인 물이 얼음이 되는 과정에서 점차 물 분자간 거리가 가까워지다가 영상 4도에서 가장 부피가 작아지는 지점이 있습니다. 그 이유는 이때 물분자간 육각수 형태로 규칙적으로 배열하게 됩니다. 불규칙적인 물일 때보다 규칙적인 얼음이 되면서 오히려 공간이 늘어나고 그에따라 부피가 커지게 되는 것입니다. 이때문에 밀도도 가장 낮아 얼음이 물에 뜨게 되는 것 입니다. 이는 물 분자의 강력한 결합력 때문에 독특한 구조가 만들어기 때문입니다.그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)

정철 박사 · Answer

안녕하세요~~~물은 H2O 분자로 이루어져 있으며 이 분자들은 서로서로 수소결합으로 이루어져 있습니다. 물이 얼게 되면 이 물분자의 결합들이 단단해지면서 규칙적인 구조를 가지게 되고 이때 분자 사이의 거리가 넓어져 부피가 증가하는 것입니다.

이원영 전문가 · Answer

물분자는 수소 결합을 하고 있는데 이러한 특성 때문에 물이 얼때 팽창을 합니다. 물이 얼때 얼음 분자 사이의 배치가 달라져서 부피가 증가합니다.  고체 상태의 물은 유각구조를 하게 되고 물분자들 사이에 빈공간으로 남게 됩니다. 이로서 부피가 늘어나는 거죠

화학

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물이 얼때 팽창하는 이유는 무엇인가요?