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水
tickyの回答
まず、(1)ですが、水は、ちょっと特殊な物質で、水同士が特にくっつきやすいから、油が押しのけられてしまうから、です。 少し難しくなってしまいますが、磁石にN極とS極があるようなイメージで、水の粒(分子)には、電気がプラスの部分のとマイナスの部分があります。 水の粒のマイナスの部分は、他の粒のプラスの部分と強く引き合ってくっつこうとします(水素結合)。 ところが、油の粒(分子)には、電気がプラスだったりマイナスだったりする部分がほとんどなく、だから、水の粒は油とくっつこうとせずに、水の粒とくっつこうとして、結果、油と水は分離します。 細かくみると、瞬間的にプラス、マイナスの部分ができたり消えたり常に変化していまして、これがファンデルワールス力を生みますが、水素結合ほどはっきりしてないから、弱いのです。 逆に、アルコールは水とどんな割合でも解けますし、砂糖は水にとてもたくさん溶けます。 これは、アルコールや砂糖には水酸基という部品を持っていて、水酸基は、電気がプラスとマイナスに分かれているから、水とくっつきやすいのです。 (2)は、油よりも、氷の方が重たいから、です。 例えば、ビー玉とか、鉄の玉は、水に沈むでしょう。これは同じ体積で比べると、水よりもビー玉や鉄の玉が重たいから、です。 それと同じで、油よりも氷の方が重たいから、沈みます。 (結局は、他の方が解説していらっしゃるのと同じですけどね。) (3)は、どうでしょう? 油は凍るような気がするけど、やってみたのでしょうか。実際にはどうなったのでしょうか? どろどろしてたけど、完全には凍らなかった、とかでしょうか。 どちらにしても私にはよく分かりませんが、誰か他の方がヒントをくれるかもしれません。 (ちょっとおもしろそうなので、私もオリーブオイルを冷凍庫に入れてきました。) 塩水(食塩水)は、凝固点降下、というやつが原因で、液体に少し不純物を溶かし込むと、凍る温度が下がる、というものです。 これは、簡単にいうなら、食塩の粒に邪魔されて、氷が成長しにくく、低い温度でないと事実上氷ができないから、といえると思います(正しくは少し違うのですけど)。 お酒が厳密にどんな凍り方をするかは、ちょっと分かりませんけど、検索してみた結果から考えると、最初にアルコールが混じった氷ができて、その周りにアルコールが凍っていくようです。ですので、凝固点降下で(アルコールの混じった)水が凍りにくくて、さらにアルコール(エタノール)の凍る温度がとても低いから凍りにくい、といえるでしょう。 アルコールの少ない日本酒やビール、ワインだったら、冷凍庫で凍るそうで、焼酎みたいに強いお酒(といってもよく分からないでしょうけど)は凍らないそうです。 お酒の話は除いて、大まかな話は高校の化学で簡単に習います。 それでは。
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