Почему вода расширяется, когда замерзает?

Для большинства веществ более типично сжатие при замерзании, но вода ведет себя совсем иначе.

Лед

Вода – это безумная жидкость.  При замерзании, а также при плавлении она меняет свой объем примерно на 10%.

Объясняется это тем, что молекулы воды не линейны, а изогнуты под углом около 104 градусов. Кроме того, в кристалле воды каждый атом кислорода связан не только с двумя атомами водорода ковалентными связями (связи между отдельными атомами), но и образует две дополнительные водородные связи с двумя соседними молекулами воды. В результате каждая молекула воды оказывается связанной четырьмя другими молекулами и связи эти располагаются не хаотично, а строго определенным образом.

Такая “неудобная геометрия” не дает молекулам воды упаковаться в кристалле достатоно плотно : лед имеет ажурную криссталлическую решетку с относительно крупными пустотами. Этим также объясняется низкая плотность льда.

Из книги Леенсона И.А. “Занимательняа химия за 8-10 класс”.

Читайте также: