* 熱エネルギーと動き: 物質の分子は運動エネルギーを持っているため、振動して動き回ります。温度が高いほど、分子の運動エネルギーが高くなります。これは、より大きな動きとそれらの間の距離の増加につながります。
* 分子間力: 分子間の引力(水素結合、双極子双極子相互作用、ロンドン分散力など)が重要な役割を果たします。温度が低下すると、分子は減速し、これらの分子間力がより支配的になり、分子を近づけます。
例:
* 水: 分子はより構造化され、水素結合によってさらに離れているため、氷は液体水よりも密度が低くなります。
* ガス: ガスを冷やすと、分子は減速し、ガスは密度が高くなります。 これが、より高い高度で空気が涼しい理由です。
例外:
* 4°Cの水: 水は珍しい物質です。 4°Cで最大密度があるため、氷が浮かんでいます。これは、液体および固体状態の水分子のユニークな配置によるものです。
要約: 一般的に言えば、分子は、運動エネルギーが低く、分子間力が強くなり、それらを近づけるため、冷たい物質に近づきます。