圧力と三相の関係を教えてください

質問

気体と液体と固体の三相を考える時
　圧力があがると→気体→液体→固体
となると思ってたのですが、水の圧力－温度状態図を見ると同じ温度で圧力をあげていくと、相変化が固体→液体と逆になっています。
　僕の今までの考えでは固体＝圧力高い
　　　　　　　　　　　気体＝圧力低い
だったんですが、逆でしょうか？それともその図の見方が間違っているのでしょうか？
　あと水より氷の方が体積って大きいのでしょうか？僕が考え方だと氷は圧力がかかるので体積が小さくなるんですが。あまり化学の知識がないもので…教えてください！

回答No.1

h-kote · ベストアンサー

水は特別です。
試しに、容器に水を入れて、水面に印を付けて凍らせてみて下さい。氷の面は線より上になっているはずです。つまり、氷の方が体積が大きいのです。それで圧力をかけると液体になります。ちなみに、水の密度が一番大きい温度は４℃の時だそうです。

水分子は水素原子２つ、酸素原子１つが折れ線型に並び、水素原子がプラスの電荷、酸素原子がマイナスの電荷を帯びています。
異なる水分子同士は、このプラスとマイナスが引き合うので、固体になると規則正しくならび、隙間がたくさんあります。折れ曲がった磁石を並べてるようなもンです。氷の結晶を思い浮かべてみて下さい。すかすかですよね？

逆に、水はまだ分子が自由に動けるのでぐちゃぐちゃで隙間が少ないのです。
そんなわけで氷の方が体積が大きくなります。

補足

回答ありがとうございます。水以外の物体だと、圧力をあげていくと、気体から液体、固体となっていくと考えてよろしいのでしょうか？

回答No.3

h-kote

圧力があがると→気体→液体→固体
多くの物質がそうでしょうが、
絶対にそうだとは言い切れません。

お礼

ありがとうございました！分かりやすく説明していただいたので分かりました！

回答No.2

noname#160321

学問ではありませんが、トリノオリンピックの注目種目アイススケート。
温度変化無く、圧力が加わると氷が溶け液体の水となり、これが潤滑剤となってスケートは非常に良く滑ります。
これがないとガリガリとこするハメになった分けです。

お礼

分かりやすい例えをしていただきありがとうございました！