1。分子配置と間隔
* ソリッド: 固体の分子はしっかりと詰められており、結晶格子と呼ばれる高度に秩序化された繰り返しパターンに配置されています。このタイトな梱包は、分子間のスペースがほとんどなくなります。
* 液体: 液体の分子はガスよりも近くにありますが、移動の自由度が高くなっています。彼らはお互いを通り過ぎることができ、秩序の少ない配置と彼らの間のより多くのスペースにつながることができます。
2。分子相互作用
* ソリッド: 強力な分子間力(水素結合、双極子双極子相互作用、またはロンドン分散力など)は、分子を固体に固定している。これらの力は、液体よりもはるかに強いです。
* 液体: 液体中の分子間力は、固体よりも弱い。これにより、分子は動き回ることができますが、それでも比較的近いままです。
3。密度
* 密度=質量 /ボリューム
*固体中の分子は液体よりもきつく詰め込まれているため、固体は同じ質量に対してより少ない容積を持ちます。このボリュームが少ないと、密度が高くなります。
簡単に言えば:
大理石でいっぱいの箱を想像してみてください。 (液体のように)箱を振ると、大理石が広がり、それらの間のスペースが増加します。箱を邪魔されずに(ソリッドのように)残すと、大理石はより厳しい配置に落ち着き、より少ないスペースを占有します。
例外:
この規則にはいくつかの例外があり、物質の固体形態はその液体よりも密度が低くなっています。
* 水: 水は凍結すると膨張するという点でユニークです。これは、氷の中でより開いた結晶構造を形成する水素結合によるものです。
* ビスマス: ビスマスは、凍結時に同様の膨張を示す金属です。
全体: 液体と比較した固体の密度の高い性質は、より狭い梱包と分子構造を支配する分子間力の強いものに由来しています。