1。液体水中の水素結合：
*液体の水では、水素結合が常に形成され、破壊されています。この動的なプロセスにより、水分子は比較的密接に梱包できます。
2。凍結水中の水素結合：
*水が凍結すると、水素結合はより安定して固定されます。
*水素結合の四面体の配置により、水分子が硬くて開いた格子構造を形成するように強制されます。
*この格子構造は、液体の水分子の配置よりもはるかに密度が低くなります。
3。オープン格子構造の結果：
*氷の開いた格子構造は、同じ数の水分子が液体水よりも大きな体積を占めることを意味します。
*これは、凍結時の水の拡大を説明しています。
なぜこれが重要なのですか？
* アイスフロート： 液体の水と比較して氷の密度が低いことが、氷が浮かぶ理由です。これは、湖や海が固体を凍結するのを防ぎ、生態系が持続できるようにするため、水生生物にとって非常に重要です。
* フロストヒーブ： 凍結時の水の膨張は、かなりの圧力をかける可能性があり、それが土壌を耐えたり亀裂させたりする可能性があります。
* パイプおよびインフラストラクチャへの損傷： 凍結した水の拡張は、パイプ、道路、その他のインフラストラクチャを損傷する可能性があります。
要約：
凍結した水中の水素結合は、液体の水分子の配置よりも密度が低い硬くて開いた格子構造を作成します。これは、凍結時の水の拡大につながり、環境と人間のインフラストラクチャに重要な結果をもたらします。
