为什么冰的体积比水大?所有的液体固化后都会增大体积吗?
本质原因是因为水的氢键使水和其他物质不同。
液态水中水分子排布不规则,凝固后,排布变规则了,由于氢键的作用,水分子间形成四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的,这种通过氢键形成的定向有序排列,空间利用率较小,因此冰的密度较小。
水溶解时拆散了大量的氢键,使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子集团”(即由氢键缔合形成的一些缔合分子),故液态水已经不象冰那样完全是有序排列了,而是有一定程度的无序排列,即水分子间的距离不象冰中那样固定,水分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。
这样分子间的空隙减少,密度就增大了。
含氢键的无机物质主要有水、氨和氟化氢,他们在凝固时都变成空间多面体(水、氨为四面体,氟化氢为空间双链结构),所以他们都会冷胀。
有机化学中大部分含氧衍生物都可能有氢键,但是基于碳架的影响,其氢键形成情况会非常复杂。
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