Hvorfor har is lavere tetthet enn vann?

På grunn av krystallstrukturen i den faste fasen av vann, ordner molekylene seg selv på en stiv, ordnet måte og ender opp med å bli i gjennomsnitt lenger borte fra hverandre (enn de er i væskefasen), og dermed mindre tette. Mindre tette ting flyter på grunn av oppdrift.

Jeg tror ikke at dette spørsmålet fortsatt er løst, vann er et fascinerende molekyl! Men her er noen tanker.

Hvis isen er lettere enn flytende vann, er det tydeligvis fordi den ikke pakker også. Det er et eksempel på hvordan en tilfeldig pakking kan være mer effektiv enn en (ikke lukket pakket) bestilt pakking av et «merkelig» formet molekyl. Tenk deg å kaste LEGOs i en boks, mot å plassere dem veldig pent og ordentlig, to inches fra hverandre.

Hvorfor er dette? For å stivne vannet, bør det gå inn i en krystallinsk fase, men det krever plassering av den rare bindingsvinkelen til vann (som ikke er ganske tetragonal, som lett kan pakkes. Se C, Si, ect) på en måte som kan gjøres uendelig periodisk, så kompakt som mulig, og tilfredsstiller fortsatt energikravene. I stor grad på grunn av denne rare bindingsvinkelen trenger den resulterende pakningen volum.

Derimot, i væskefasen, trenger ikke molekylene å være på bestemte steder. Snarere er det et forsøk på å maksimere hydrogenbindingen. Dette fører (for eksempel) til vannkjeder. I mellomtiden prøver den termiske energien å kryptere alt opp, som bryter opp disse kjedene (gjennomsnittlig lengde på 7, hvis jeg husker).

Samlet effekt er at vannmolekylene i væsken kan sette seg inn i trange rom, og forbli lenge nok til å gjøre en forskjell, de kan ikke være i isfasen.

Kommentarer

• Jeg stemte på dette fordi det ' er det eneste svaret på å nevne hydrogenbinding og HOH-vinkelen på vannet. andre svar leser som tautologier for meg. De sier ganske mye at tettheten av is er lavere fordi molekylene pakker mindre tett. De forklarer ikke ' t mekanismen for hvorfor molekylene pakker mindre tett.

is er mindre tettere enn vann fordi i is molekylene ordne seg i en stiv tetraedral struktur på grunn av hvilken burlignende rom forblir i bindingen. Men vannmolekyler forblir i lineær bindingsform. Når volumet av is blir større, er det mindre tett.

is er en krystallpu består av vann etter frossen ved en viss temperatur, da det er lettere enn vann, og dens tetthet er derfor mindre enn vann ………… dette kan tas som i enkle ord

Kommentarer

• Dette svarer egentlig ikke på spørsmålet, siden spørsmålet allerede innebærer at tettheten av is ville være lavere enn den for vann, men svaret ditt forklarer ikke hvorfor krystallformen av is ville ha lavere tetthet.
• Dette svarer ikke helt på spørsmålet. Det antatte spørsmålet bak spørsmålet om OP er hvorfor fast vann er mindre tett enn flytende vann, noe som ikke er sant for de fleste stoffer.
• Bare for å si at dette gjør ikke kvalifiserer for sletting som et ikke-svar.