- ベストアンサー
水について
- みんなの回答 (3)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
1) まず、氷の方が水より密度が小さいから水中で受ける浮力が重量を上回るため、氷が見ずに浮く。 ・ここでなぜ氷の密度が小さいのか・・ 氷は水素と酸素の原子が結合して結晶構造を作る。 この際の結合は分子内部の共有結合と分子間に働く水素結合があり、 四℃程度の水の時は水素結合が弱いために、結晶構造が崩れている時にくらべ、 結晶構造がきちんとしている氷ではかえって密度が低くなってしまうのである。 また、水素結合が発生するのは水分子の持つ「くの字」型の構造と水素と酸素の原子がもつ電気陰性度の差に由来する。 2) 地球上の水の循環には大きく分けて二つある。 a)海から大気を巡る循環とb)海面から深海を巡る循環である。 a)大気を巡る循環について 海面で発生した水蒸気は陸に向かって風によって運ばれる。 陸地で上昇気流にのった場合、上昇に伴う冷却を受け、 水蒸気は凝集し、雲を生成する。 雲の水分量がさらに上昇し、許容量を超えたとき、雨となり陸地に落ち、 地面に吸収される。 その水が地下水脈や通常の河川を形成し、最終的に海に戻る。 また、赤道部では直接海面から上昇気流が発生するため、 海から雲、雨、直接海という様な単純なサイクルもある。 熱帯雨林はこのサイクルの下にあるわけで、 この上昇した大気の下降した先がサバンナや砂漠の乾燥地域となる。 b)深海を巡る循環について 地球は海面域が太陽によって暖められる為、 基本的に深海よりも表面層の方が水温が高い。 すると、低温の深海水の方が重いため、深海までをかき混ぜる様な 対流が起こらない。 <実は四℃以下の海水では低温になるほど体積が増えたりするけど・・(^^;; しかし、地球は自転運動をしており、衛星を持つため、 海水に潮汐力がかかり、地球に地球に引きずられる様になる。 これにより、生じた流れで、大陸に押しつけられた深海水は、 山にぶつかる風のごとく上昇することになる。 すると別の場所では深海にむけ、表面層の海水がもぐりこむわけである。 ここの海水の循環は数百年サイクルと考えられており、 深海に潜る海水にCO2を溶存させることで、大気へのCO2放出を 数百年先送りするという研究もある。 ・・・なんてのはどうでしょう?(^^;; 10年以上、化学&環境系に居た経験を思い返して・・(笑) のくせに一般人で自信無し。
その他の回答 (2)
- rei00
- ベストアンサー率50% (1133/2260)
模範解答になるかどうか分かりませんが,次のページは参考になりますか。 ◎ 水の話 「1章 水の構造と性質」や「3章 水資源」あたりでしょうか。
>模範解答が欲しかったので 模範じゃないけど「直ぐに回答を!」なのでまずは一報. >初歩的な事を質問しますが 初歩ほど難しい!学校の課題かなんかですか? >氷が水に浮く理由を、密度と構造の観点から説明してください! 浮くのは,氷の方が密度が小さいからですよね. 「構造」ねぇ… 大抵のものは凝固する時収縮して密度が大きくなりますよね. 水は逆で,膨張する訳ですが,なんで膨張するか,というと難しいですねぇ.エントロピーとか絡んでくるのか?? クラウジウス=クラペイロンの式とかあったなぁ(自爆) そういやBiかBeも膨張するんだったかな. >地球上の水の循環についても これまた… 海→雲→雨→川→海→ とかそういう単純な答えではダメだんでしょうなあ. しかし前問との関係は? ちなみにいわゆる地球温暖化で,「極地の氷が溶けて海面が上昇し」という話がされますが, 北極海に浮いてる氷山が溶けても海面は上昇しないんですよね. (コップに氷水をぎりぎりまで入れて放置してみなされ) 南極大陸とかの陸上にある氷河が溶けるのはやばいとか. では他の方の模範解答を待ちましょう★
関連するQ&A
- メタンハイドレートの物性
地球温暖化やエネルギー資源の議論で メタンハイドレートが注目されていますが, これって,水分子のかごの中にメタンが取り込まれた構造をしてるんですよね? これの密度って,いわゆる水の氷に比べてどのくらいなんでしょうか? CH4もH2Oも分子量はあまり差がないから, 密度も同じくらいなのかな?と思ってしまいますが.... 情報ソースと共にご紹介いただけると幸いです.
- 締切済み
- 地学
- なんで水ってそうなの?
普通、物質は固体になると重くなるのに、なぜ氷は浮くんだろうと思って、過去の問題やネットで検索して、水の特殊な分子構造に理由があることはなんとか分かりました。 http://homepage3.nifty.com/hiranoxx/osiema/mizu.htm http://oshiete1.goo.ne.jp/qa608513.html もし水が普通の分子構造だったら、池の底にいる生物が凍り付いちゃったりとか、生き物には厳しい環境だったでしょう。というか、常温で沸騰しちゃう(上のリンク先参照)なら、生き物はそもそも発生しなかったでしょう。 ところで、なぜ水はこんなに特殊な構造なのでしょうか。神様のおかげとさえ言う人もいます。「生き物にとってありがたいことに、たまたまそうだった」以外の説明ってできるのでしょうか。
- ベストアンサー
- 科学
- 化学☆★水の状態変化
次の三つを説明してほしいです。 (1)H2Oの状態図で融解曲線の傾きが負の理由 (2)水よりも氷の方が密度が小さい理由 (3)H2Oの融解熱が蒸発熱より圧倒的に小さい理由(分子の結合状態をもとに)
- ベストアンサー
- 化学
- 水が氷に状態変化するとき・・
テレビでペットボトルに入れた純水を落とすと強い衝撃で水分子が結合し、 氷になるという説明をしていました。 普通の水の場合、氷に状態変化するときに分子の構造ではどのような変化が起きているのでしょうか。
- ベストアンサー
- 化学
お礼
みなさん、丁寧な解説ありがとうございました(^_^)助かります! なんだか、これがテストにでるかもってことで聞いたんですよ~あ∥テストやだな。どーもでした☆