물이 얼 때 부피가 늘어나는 이유는 무엇이며, 이는 다른 물질과 비교했을 때 어떤 점이 독특한가요?

Question

물은 다른 액체나 물질과 달리 얼면 부피가 늘어나는 것으로 알고 있습니다. 이와 같은 성질의 또 다른 물질이 있나요? 없다면 물만의 고유 성질이 무엇인지 궁금합니다.

하나 더 궁금한 점은 지구와 같은 1기압에서와 달리 기압이 더 낮거나 높은 공간에서는 물이 얼어서 늘어나는 부피의 크기도 달라지는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요~~~

물이 얼면서 부피가 늘어나는 이유는 액체에서 고체가 되면서 분자배열이 규칙적으로 되는데 이과정에서 분자간 거리가 늘어나게 되면서 부피가 늘어나게 되는것입니다

Answer 2

물이 얼때 부피가 늘어나는 이유는 물분자의 독특한 구조와 수소결합 때문입니다.

물이 고체 상태로 변화 할때 육각구조를 형성하게 됩니다. 이 육각구조 내부에 빈 공간이 생기게 되어

부피가 커지는 것입니다.

Answer 3

물이 얼 때 부피가 늘어나는 이유는 구조적 특성 때문입니다. 물 분자는 산소 원자와 수소 원자 두 개로 이루어져 있으며, 이 수소 원자들이 산소 원자에 대해 각도를 이루어 배치되어 있습니다-수소결합-. 물이 얼면서 고체 상태인 얼음으로 변할 때, 이 수소 결합으로 인해 분자들이 규칙적인 결정 구조를 이루며 정렬합니다.
대부분의 물질은 고체 상태가 되면 부피가 줄어들고 밀도가 증가하지만 물은 이러한 성질 때문에 얼음을 형성할 때 형성되는 공극이 크고, 이 공극이 얼음의 부피를 확장시키며 결과적으로 물이 얼면 부피가 9%정도 증가합니다. 이는 다른 액체서는 찾아볼 수 없는 독특한 성질입니다.