冰怎么形成的?
冰(化学式:H?O)是固态水12种结晶形态之一 。传递冷,温度低 。自然界中的水,具有气态、固态和液态三种状态 。不过冰是怎么形成的呢?接下来就跟着我一起去看看吧 。
冰形成的原因:
任何液体在一定的温度下,都会转化为固体 。标准大气压下,温度低于0℃,水就会结冰任何压力下,水温低于冰点温度就可以结冰 。而且水结成冰后,体积会增大 。
原因:液态水中水分子排布不规则,凝固后 , 排布变规则了,由于氢键的作用,水分子间形成四面体结构 , 使得水分子间的空隙变大,所以水变冰后体积增大 。含氢键的无机物质主要有水、氨和氟化氢 , 他们在凝固时都变成空间多面体(水、氨为四面体 , 氟化氢为空间双链结构),所以他们都会冷胀 。有机化学中大部分含氧衍生物都可能有氢键,但是基于碳架的影响,其氢键形成情况会非常复杂 。
冰的熔点:
在常压环境下,冰的熔点为0℃ 。0℃水冻结成冰时,体积会增大约1/9(水体积最小时为4℃) 。据观测 , 封闭条件下水冻结时,体积增加所产生的压强可达2500 大气压 。
冰的熔点与压强存在着一种奇妙的关系:在2200大气压以下,冰的熔点随压力的增大而降低,大约每升高130个大气压降低1摄氏度超过2200大气压后,冰的熔点随压力增加而升高:3530大气压下冰的熔点为-17℃,6380大气压下为 0℃,16500大气压下为 60℃,而20670大气压下冰在76℃时才熔化 , 称为名副其实的“热冰” 。冰在0℃下密度为0.917 g/cm3 , 而水的密度正常为1.00g/cm3,所以冰会浮于水上 。
冰的功劳:
水的 热胀冷缩是反常的 , 水在低于4度时热缩冷胀,导致密度下降 , 而大于4度时,则恢复热胀冷缩 。这是水最重要也是最奇特的特性之一 。
这是保障生物存在的很重要的一点 , 当水结冰的时候 , 冰的密度小 , 浮在水面,可以保障水下生物的生存 。当天暖的时候,冰在上面,也是最先解冻 。但如果冰的密度比水大,冰会不断沉到水下,天暖的时候也不会解冻,来年上面的水继续冰冻,直到所有的水都成了冰,那所有的水生生物都不会存在了 。
冰形成