* 水素結合: 氷の中の水分子は、強い水素結合によって一緒に保持されます。これらの結合は、氷の構造と特性の原因となる主な力です。
* クリスタルラティス: 水素結合は、硬い結晶構造(六角形格子)を生成します。この構造は高度に組織化されており、特定の固定位置に水分子があります。
* 振動運動: 分子はその位置に固定されていますが、それでも振動運動を示します 。 これは、彼らが平衡位置の周りを前後に振動することを意味します。この振動は、液体水中の動きと比較して比較的低エネルギーです。
* 翻訳運動: 氷の水分子には、翻訳運動が非常に限られています 。 これは、液体の水で行うように、ある場所から別の場所に自由に移動できないことを意味します。
* 回転: 同様に、氷内の水分子の回転も制限されています。彼らは固定位置の周りでわずかに回転することができます。
キーポイント
* 低エネルギー: 氷内の水分子の制限された動きは、液体水と比較して低エネルギー状態の結果です。
* 固体状態: この制限された動きは、氷を液体ではなく固体として定義するものです。
* 密度: 開いたスペースを備えた氷の剛性構造により、氷は液体水よりも密度が低くなります。そのため、氷が浮かんでいます。
要約: 氷の水分子は、翻訳および回転運動が限られている、高度に秩序化された結晶構造に閉じ込められています。それらは主に振動運動を示し、氷のユニークな特性に寄与します。