何が起こるか:
* 運動エネルギーの減少: 液体の温度が低下すると、その中の分子は運動エネルギーを失います。これは、動きが遅くなり、振動が少なくなることを意味します。
* 分子間力の増加: 動きが少ないと、分子間の引力が(水素結合、双極子型双極子相互作用、またはロンドン分散力など)がより支配的になります。
* 結晶格子の形成: 分子は、結晶格子と呼ばれる高度に秩序化された繰り返しの3次元構造に自分自身を配置します。この構造は、強力な分子間力によって結び付けられています。
重要なポイント:
* 凍結点: 液体が固体に凍結する特定の温度は、その凍結点と呼ばれます。この温度は、固体の融点と同じです。
* 発熱プロセス: 凍結は発熱プロセスであり、周囲に熱を放出します。これは、分子が固体の強い結合を形成するためにエネルギーを放出する必要があるためです。
* すべての物質が凍結するわけではありません: ガラスのような一部の物質は、真の結晶構造を形成することなく、低温で非常に粘性があり硬くなる可能性があります。これはガラス状態と呼ばれます。
例:
水について考えてみてください:水が冷めると、その分子は減速します。水分子間の水素結合は強くなり、結晶性格子に自分自身を並べ始めます。これにより、水の固体状態である氷が形成されます。
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