水について

質問

中三の男子です
１　水はなぜ冷却すると体積が増えるのでしょうか？
２　なぜ気体の水素と酸素で液体の水ができるのでしょうか？
　　（同じようですが炭素と酸素で二酸化炭素の様な）

回答No.3

potachie · ベストアンサー

１
水は、水分子の固まりで存在しているのではなく、水素結合によって複数の水分子がくっついた網の目構造を取っています。液体の状態でこういう構造をはっきりと取る物質は珍しいので、水だけの特徴と思ってください。
お湯の温度を下げると、体積は減ります。これは、温度が高いと水の分子が運動（振動）して、隣の分子との距離が大きく、温度が下がると運動が小さくなり分子間の距離が小さくなるためです。
約４℃で体積は最小となり、その後は、水は網の目構造をだんだんと取っていくため、体積は大きくなります。
固体が液体に浮く物質というのは、珍しいんですよ。このため、湖が底から凍るということが起きないんです。（もし、そこから凍るなら、湖全体が凍ってしまいます）

水の網の目構造を実験で知るのは簡単です。水とできるだけ濃いお酒を同じ体積だけ準備して、両方を混ぜ合わせてみましょう。体積は２倍にはなりません。アルコールが網の目構造を壊し、間に入り込むので、体積は少し少なくなります。（塩などを溶かしても最初は体積が減ります）

２
考え方が逆です。水という物質を「化学的に」分解してみたら、水素と酸素が出てきたんです。
なお、当然ですが、常圧で１００℃以上で実験すれば、気体の水素と酸素から気体の水ができますし、０℃以下で実験すれば、気体の水素と酸素から固体の水ができます。
また、名称の話なら、昔々、人々は身のまわりのモノに名前をつけました。「水」と名付けたモノが、たまたま「酸化二水素」の純物質だったので、昔ながらの名前「水」が使われています。
水素は、水を分解して取り出せたので、水の素（もと）、酸素は、酸（酸っぱいモノ）から取り出せたので、酸の素なんです。炭素も同じですね。
元素でも、昔から身のまわりにあったモノは、○○の素と名付けずにそのまま「鉄」とか「金」と呼んでいます。

お礼

ありがとうございます　
とてもわかりやすかったです

回答No.4

debukuro

２、考え方がおかしいです
物質を気体物質、液体物質、固体物質に分けることはできません
沸点（温度による運動量）の違いで三つの状態に分かれるだけです
気体の水だってありますよ
気体の鉄だってあります

回答No.2

eremennto

書き間違いがありました；；
密度は氷のほうが、水よりも少ないです；；

回答No.1

eremennto

軽く調べてきました。
氷はなぜ水よりも体積が大きいのか？それは、密度が水よりも多いからです。
氷を水の密度にしようと、圧力をかけると、個体から液体に代わってしまうそうです。
２つ目は・・・、まず、水素と酸素は元素になります。そして、水と同じ元素で構成されている気体があります。それは水蒸気です。
それが、集まると水滴になり、雲や霧、また、ヤカンから出る湯気になります。
水蒸気とは目に見えない状態で、見える時には水滴。つまり、その時から厳密には液体ということになります。

これで合っていると思うのですが・・・