水是液体的时候,流动性较好,好比热闹的舞场,两个水分子相遇,相拥成键了,划过一段短暂的舞步,然后迅速离开,寻找新的舞伴。
而结冰以后,在冰雪严寒之下,水分子们冷静了不少,回到了自己的座位,相邻水分子之间都有氢键生成,形成正四面体结构。
这种四面体结构对空间的利用率较低,只有34%,因此冰比水疏松,密度只有水的0.9倍。
这才能让我们看到冰浮于水上的反常现象,而其他大多数物质的固态都比液态比重大,会敦实的沉于液体之下。
冰比水轻有什么意义
水是液体的时候,流动性较好,好比热闹的舞场,两个水分子相遇,相拥成键了,划过一段短暂的舞步,然后迅速离开,寻找新的舞伴。
而结冰以后,在冰雪严寒之下,水分子们冷静了不少,回到了自己的座位,相邻水分子之间都有氢键生成,形成正四面体结构。
这种四面体结构对空间的利用率较低,只有34%,因此冰比水疏松,密度只有水的0.9倍。
这才能让我们看到冰浮于水上的反常现象,而其他大多数物质的固态都比液态比重大,会敦实的沉于液体之下。
首先要明白水是有氢键存在的,就是一种不是构成水的特殊的键。在4度时水的氢键最少,水分子挨得近;0度时氢键最多,形成网格状连接,分子离得远。所以同样多的分子,也就是同等质量,冰要大块些,反过来说就是冰比水轻。
对于海水的提纯可以利用冰比水轻的原理来提纯,海水是咸的,但冰山却是淡水,对人类采集淡水可以更方便些。
请注意到氢键。冰中分子排列更加有序,分子间相对距离较大,而水中分子排列杂乱无章,相对紧密。就比方说,一栋房子与一堆废墟,房子密度当然较小。这也是水的一个特性。
很简单,冰的比重比水小,这是因为在结冰的过程中其结构发生变化,造成其结构比水的结构要松散。