為什麼水結冰時密度會降低？

水的熱脹冷縮異常，4攝氏度以下水的熱脹冷脹導致密度降低。

冰是由水分子有序排列形成的結晶，水分子通過氫鍵連線在一起，形成非常“鬆散”（低密度）的剛性結構（圖2-3）。 最接近水分子的 o—o

原子核間距為O—O—O鍵角約為109度，非常接近理想四面體109度28分的鍵角。 但是，每個僅相鄰且未直接結合的水分子的O-O間距要大得多，並且應該達到最遠的O-O間距。 每個水分子可以與其他4個水分子結合形成四面體結構，因此水分子的配位數為4。

擴充套件資訊：水是一種特殊的液體。 它的最高密度為 4。

溫度在4級以上，液態水服從熱脹冷縮的一般規律。 4 下面，在原來在水中呈線性分布的凝結分子中，有一種類似冰晶結構的冰狀締合分子，稱為"假冰晶"。因為冰的密度比水的密度小，“假冰晶”的存在降低了水的密度，這就是為什麼水的密度最高，在4，密度低於4是秘密。

這是水最重要和最奇特的特性之一。 當水結冰時，冰的密度很小，漂浮在水面上，可以保證水下生物的生存。 當天氣溫暖時，冰在上面，它是第乙個解凍的。

但是如果冰的密度比水大，冰會繼續沉入水下，天氣暖和時不會解凍，上面的水會繼續結冰，直到所有的水都變成冰，所有的水生生物都不會存在。

冰的密度小於水的密度，冰的密度，水的密度按1g cm3計算。

密度=質量體積。

水凝固成冰，質量不變，密度減小，體積增加。

根本原因是因為水的氫鍵使水不同於其他物質。

冰具有四面體晶體結構。 這個四面體是由氫鍵形成的，氫鍵是一種開放的弛豫結構，因為五個水分子不能佔據所有四面體的體積，而冰中的氫鍵將這些四面體連線成乙個整體。 這種由氫鍵形成的定向有序排列空間利用率小，約佔34，因此冰的密度小。

當水溶解時，大量的氫鍵被分解，使整體被分成四面體基團和散分布的更小的“水分子基團”（即一些由氫鍵締合形成的締合分子），因此液態水不再像冰一樣完全有序，而是具有一定程度的無序排列，即水分子之間的距離不像冰中那樣固定， 水分子可以從乙個四面體進入另乙個微晶。這樣，分子之間的空隙減少，密度增加。

同樣，氫鍵的存在也是水在 4 攝氏度時密度最大的原因。

在物理上，即體積變大，質量不變，密度變小。 在化學中，就是樓上提到的氫鍵，液態水，除了含有簡單的水分子（H2O），還含有締合分子（H2O）2和（H2O）3等，當溫度為0時，水不結冰時，大部分水分子以（H2O）3的締合分子形式存在，當溫度公升高時。

kPa），水分子多以（H2O）2伴生分子的形式存在，分子所佔空間相對減小，此時水的密度最大。如果溫度繼續再次上公升。

以上，一般物質的熱脹冷縮定律佔主導地位。 當水溫降至0時，水結冰，當水結冰時，幾乎所有的分子結合在一起，成為乙個巨大的締合分子，冰中水分子的排列方式是每個氧原子有四個氫原子作為近鄰（兩個共價鍵，兩個氫鍵），如下圖所示。 這種排列導致了開放的結構，這意味著冰的結構中存在較大的空隙，因此在相同溫度下，冰的密度與水的密度成反比。

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補充：化學中原子或分子之間的相互作用。 希望。

長大，因為質量保持不變，但冰的密度小於水的密度，所以它必須變得更大。

冰的密度約為時間），比水小（0倍），所以水凝結成冰後膨脹，所以冰漂浮在水面上。因此，冰的密度低於水。 那麼同樣重量的水，冷凍後，密度變小，體積自然要變大。

m = v，m 不變，變小，v 變大。

晶體結構。 冰是一種無色透明的固體，是液態凝固形成的產物，在冰凍環境中冷凝，在高溫下液化溶解，是自然形成的正常自然現象，可以自然形成，也可以人工形成。 分子主要由氫鍵合，但也有范德華力，晶格結構一般為六邊形，密度小於水。

冰的密度低於水的原因：因為當液態水凝固成冰時，分子間的相互作用力使分子按照一定的規則排列，每個分子被四個分子包圍，形成結晶四面體。 這種排列是由分子之間的范德華力決定的。

在液態水中，水分子是游離的，可以達到形成氫鍵的排列。 氫鍵的作用使水分子彼此靠得更近，在一定程度上抵消了范德華力，導致水分子之間的平均距離小於冰晶的分子間距離。

最緻密的物質。

地球上密度最大的物質是鋨，它是已知金屬元素中密度最大的，密度達到克立方厘公尺。 鋨是元素週期表和鉑族金屬第六週期組的成員。 元素符號是os，原子序數76，相對原子質量。

它是一種重鉑族金屬，是目前已知的最緻密的金屬。

水結冰並變大。 這是因為液態水中的水分子。

它們之間有很強的氫鍵力。 水的密度高，冰的密度小，凍結後分子間空隙變大，而總質量保持不變，因此體積變大。 另外，一般來說，物體服從熱脹冷縮，即對於同乙個物體，“固體的密度應該大於液體的密度”，但水則相反，這個原因與化學有關。

水凍結其實是一種結晶現象，結晶首先需要有乙個凝結核，然後凝結核繼續生長，最後長成乙個大晶體。 其實，水結冰的過程並不簡單，不是溫度降到0，水就會結冰，還需要水中含有一些小顆粒，作為水分子的附著，當它們剛開始結冰時，水中所含的小顆粒也被稱為晶核。

水分子的排列傾向於產生氧原子。

向外，氫原子。

朝內，雖然氧原子帶輕微負電，但它更喜歡周圍帶正電的環境。 如果周圍環境帶正電，溫度低於0，那麼無論水中是否有晶核，水都容易結冰。

水分子之間有氫鍵，氫鍵是定向的。 在冰的晶體結構中，水分子有規律地排列，乙個水分子周圍有四個水分子，這四個水分子形成乙個四面體。 這種規則排列導致水中分子的間距相對較大，體積增加，密度降低。

冰的密度小於水，對水生動植物具有重要意義。

液態水，除了含有簡單的水分子（H2O）外，還含有締合分子（H2O）2和（H2O）3等，當溫度為0時水不結冰時，大部分水分子以（H2O）3締合分子的形式存在，當溫度公升至（101kPa）時，水分子多以（H2O）2締合分子的形式存在， 分子佔據的空間相對較小，此時水的密度最大。如果溫度繼續公升高，一般物質的熱脹冷縮定律將占上風。 當水溫降到0時，水結冰，當水結冰時，幾乎所有的分子都結合在一起，成為乙個巨大的締合分子，而水分子在冰中的排列是每個氧原子有四個氫原子作為鄰居（兩個共價鍵，兩個氫鍵），乙個排列導致乙個開放的結構， 也就是說，冰的結構有很大的空隙，因此在相同溫度下，冰的密度比水的密度成反比。