* 水素結合: 水分子は、水素結合を通じて互いに強く引き付けられます。これらの結合は、他の固体に見られる典型的な双極子型またはロンドン分散力よりもはるかに強いです。氷を溶かすには、これらの強力な水素結合を壊す必要があり、かなりの量のエネルギーが必要です。
* オープンクリスタル構造: 氷には、ユニークな開いた結晶構造があります。 この構造は、水分子間の空間を作成し、液体水よりも密度が低くなります。 この構造はまた、強力な水素結合に貢献し、バラバラになるのが難しくなります。
他の固体との比較:
* 金属: 一般に、金属は融合のモルエンタルピーが比較的低いです。それらの金属結合は強力ですが、水素結合ほど方向性はありません。
* イオン化合物: イオン化合物は通常、イオン間の静電相互作用の強度に応じて、融合の中程度から高モルエンタルピーを持っています。
* 共有ネットワーク固体: ダイヤモンドや二酸化シリコンのようなこれらの固体は、その原子が強力な共有結合のネットワークによって結合されているため、非常に高い融点とモルエンタルピーの融合エンタルピーを持っています。
例の表(おおよその値):
|物質|融合のモルエンタルピー(KJ/mol)|
| --- | --- |
| ICE(H₂O)| 6.01 |
|ナトリウム(Na)| 2.60 |
|銅(Cu)| 13.0 |
|塩化ナトリウム(NaCl)| 30.2 |
|ダイヤモンド(C)| 〜400 |
結論:
氷の融合の高モルエンタルピーは、水分子と氷のユニークな開いた構造の間の強い水素結合によるものです。 これにより、物質の物理的特性に対する分子間力の影響の良い例になります。