水の密度が逆転する理由が分からなくて困ってます

質問

なぜ水の固体（氷）と液体（水蒸気）は密度が逆転するのでしょうか？

回答No.1

painh · ベストアンサー

質問文が、おかしいです。
＞水の固体（氷）と液体（水蒸気）
知りたいのが、液体（水）なのか、気体（水蒸気）なのか、整理してから質問し直してはどうでしょう？
あと、逆転の意味が判りません。
例えば、「水は固体の方が、液体よりも密度が低いのは何故でしょう？」という質問だと、内容が明確なのですが、何を根拠に密度が逆転しているのか判りません。回答者の方々があなたと同じ授業を受けている訳ではないので、質問文は誰が見ても一目瞭然にしましょう。
中学の理科なのか、高校の物理なのかも、明らかにした方が、自分の程度にあった回答が得られやすいと思いますよ。

回答No.2

wiz0621

普通、原子と原子は共有結合（あまった電子をやり取りする）により
ガッチリと結びつきます。これを分子と呼びます。

ですが、一部の原子と水素が結びついた場合、電気的な力が強すぎるので
分子と分子が引っ張り合ってしまうのです。
これを分子間力といい、特に水素原子が関わる場合を「水素結合」といいます。
水の沸点が他の物質に比べて高いのは、この引っ張り合う力のせいです。

また、ご質問の氷の体積が増える減少は水分子の構造に由来します。
水分子は電気の力の関係で△の形をしているので、
これが凍った（整列した）ときに、他の物質に比べれば隙間ができてしまうのです。
この隙間により氷の体積は水より大きくなります。