* 水: これは最もよく知られている例です。 氷分子のユニークな構造は、液体水に比べてより開かれた、密度の低い配置を生み出します。これが氷が浮かぶ理由です!
* ガリウム: 室温で溶ける銀色の金属。凍結すると、約3.2%拡張します。
* ビスマス: 凍結時に膨張する別の金属。
* アンチモン: ビスマスと同様に、アンチモンも凍結中に拡大します。
* シリコン: 一般的な例ではありませんが、シリコンは凍結時にわずかに拡張します。
* タイプIは水和物を凝集させます: これらは、水とゲスト分子で形成された氷のような化合物です。メタン水和物のような一部のクラスレートは、凍結時に大幅に拡大します。
なぜこれらの物質が拡大するのか?
凍結時の膨張は、固体状態の分子配置と結合に関連しています。
* 水: 氷の水素結合は、六角形の格子構造を形成します。これは、液体状態の水分子の不規則な配置よりも密度が低くなります。
* 金属: ビスマスやアンチモンなどの金属の拡大は、結晶構造内の原子の特定の配置によるものです。
重要な注意: すべての物質が凍結時に拡大するわけではありません。多くの材料は、ほとんどの金属と同様に、液体から固体に移行すると収縮します。