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水的固态冰,你知道多少?

时间:2022-01-27 百科知识 版权反馈
【摘要】:原来,4℃以下时,水中呈线性分布的缩合分子中,出现一种像冰晶结构一样的似冰缔合分子,叫做“假冰晶体”。而且冰的密度比水小,由于“假冰晶体”的存在,水的密度就降低了。通常来说,冰的晶格是一个带顶锥的三棱柱体,6个角上的氧原子分别为相邻6个晶胞所共有。
水的固态_冰_凝固的水冰

1.水的固态——冰

众所周知,自然界的水,通常有气态、固态和液态三种状态。其中,冰就是水的固体形态。

水是一种特殊的液体。我们都知道,水在4℃时密度最大。温度在4℃以上,液态水一般遵循热胀冷缩的规律,这是容易理解的。但是为什么到了4℃以下,水就变得不守规矩了呢?原来,4℃以下时,水中呈线性分布的缩合分子中,出现一种像冰晶结构一样的似冰缔合分子,叫做“假冰晶体”。而且冰的密度比水小,由于“假冰晶体”的存在,水的密度就降低了。

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冰的分子模型

目前,人类已经可以在实验室里制造出8种不同的冰的晶体。不过,只有天然冰能在自然条件下存在。其他晶体都属于高压冰,是无法在自然条件下稳定存在的。

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冰块

在天然冰中,水分子的缔合是按六方晶系的规则排列起来的(如第3页图)。所谓结晶格子,最简单的例子是紧密地堆砌的砖块,假若我们在这砖块中心用一个假设的原子来代替会得到一个类似冰晶的格子。通常来说,冰的晶格是一个带顶锥的三棱柱体,6个角上的氧原子分别为相邻6个晶胞所共有。3个棱上氧原子各为3个相邻晶胞所共有,2个轴顶氧原子各为2个晶胞所共有,只有中央一个氧原子归该晶胞所独有。

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晶莹剔透的冰砖

知识小百科

冰点是不是一定是零度

也许有人会问,是不是冰水混合物的温度一定是0℃呢?其实,也不是的。冰水混合物的温度保持在0℃的前提条件是要有标准的大气压。一旦气压改变,它的温度也会改变。一般来说,大气压升高,冰水混合物的温度随之降低;大气压降低,冰水混合物的温度则随之升高。

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