為什麼水中的氫鍵比冰中的氫鍵少？

1.冰晶的微觀結構是非常規的，每個水分子周圍有另外四個水分子，它們通過氫（o：...）相互連線。h-o） 相互關聯;

2.氫鍵是定向的，大致沿氧原子上孤對電子的延伸方向和相鄰水分子中h-o鍵的軸向方向;

3.每個水分子的氧原子上有兩個孤對電子和兩個OH鍵，它們之間的角度幾乎是固定的;

4.氫鍵的方向受到水分子鍵角的限制，導致冰晶的結構主要由氫鍵的取向決定，氫鍵不能緊密堆積，空隙大（可以看作是氫鍵-o：.）。h-o-拉伸）;

5.雖然液態水中的氫鍵很多，但數量比冰少，而且位置不固定，因此水分子的積累比冰更緊密。

6.液態水的密度最大，為 4。 這是因為4以下的水體中有更多的（H2O）3或更大的伴生分子，其微觀結構已經開始向冰靠攏，或者已經有很多在微觀層面上類似於冰晶的結構。

與電負性原子x（氟、氯、氧、氮等）共價結合的氫與電負性原子y（也與x相同）接近，氫用作x和y之間的介質生成x-h。Y 形鍵。 這種鍵稱為氫鍵。

形成氫鍵的條件。

與電負性很強的原子形成強極性鍵的氫原子。

原子 b （f， o， n） 半徑小、電負性大、孤對電子和部分負電荷

冰和水都含有氫鍵。 冰的融化只會破壞一些氫鍵，因此需要的能量更少。 所以水中的氫鍵較少。

CO2 是一種線性分子，屬於極性鍵形成的非極性分子。 CO中的碳2 沒有孤電子對，不符合氫鍵形成的條件。

在液態水中，通常是幾個水分子通過氫鍵鍵合在一起; 在冰中，水分子通過氫鍵大規模地相互連線，形成鬆散的晶體，這些晶體在結構中有許多空隙，導致體積膨脹和密度較小，因此冰中的氫鍵比水中的氫鍵多得多。

氫原子與共價鍵中電負性大、半徑小的原子x（氟、氧、氮等）是透明的，如果接近電負性高y的原子y（與x相同），則以氫為介質，在x和y之間生成x-h···一種特殊的分子間或分子內相互作用，呈y的形式，稱為氫鍵。[X和Y可以是同類分子之間的氫鍵，例如水分子; 它也可以是不同種類分子之間的氫鍵，例如一水合氨分子（NH3·H2O）。

液態水，除了含有簡單的水分子（H2O）外，還含有締合分子（H2O）2和（H2O）3等，當溫度為0時水不結冰時，大部分水分子以（H2O）3締合分子的形式存在，當溫度公升至（101kPa）時，水分子多以（H2O）2締合分子的形式存在， 分子佔據的空間相對較小，此時水的密度最大。如果溫度繼續公升高，一般物質的熱脹冷縮定律將占上風。 當水溫降至0時，水結冰，當水結冰時，幾乎所有的分子結合在一起，成為乙個巨大的締合分子，而水分子在冰中的排列方式是每個氧原子有四個氫原子作為近鄰（兩個共價鍵，兩個氫鍵）， 如下圖所示。

這種排列導致了開放的結構，這意味著冰的結構中存在較大的空隙，因此在相同溫度下，冰的密度與水的密度成反比。

水和冰之間水分子的空隙存在對比的原因。

當水結冰時，體積膨脹，密度減小，這是裂解水的另乙個異常性質，也可以用氫鍵來解釋。

水分子之間的氫鍵。

在水蒸氣中，水以單個整體 H2O 分子的形式存在; 在液態水中，通常是幾個水分子通過氫鍵結合形成（H2O）N

在固體水（冰）中，水通過氫鍵大尺度地相互連線，形成相當鬆散的晶體，使結構中有許多空隙，引起體積膨脹和密度降低，使冰可以漂浮在水面上。

圖片如下：

水的密度是 g cm 3，冰的密度是 g cm 3這就是為什麼冰漂浮在水面上的原因。

這是因為當液態水凝固成冰時，分子之間的相互作用使分子按照一定的規則排列，每個分子被四個分子包圍，形成乙個結晶四面體。 這種排列是由分子之間的范德華力決定的。 在液態水中，水分子是游離的，可以達到形成氫鍵的排列。

氫鍵的作用使水分子彼此靠得更近，在一定程度上抵消了范德華力，導致水分子之間的平均距離小於冰晶的分子間距離。

所以水的密度大於冰的密度。

分子間作用力包括氫鍵，冰的融化不僅破壞了范德華力，還破壞了氫鍵，原因......當然，分子晶體有范德華力，當然水裡也有氫鍵，......學生須知：分子間作用力包括范德華力和氫鍵。

全部被摧毀。

冰具有穩定的四面體結構，由水分子之間的氫鍵形成。 在0 4攝氏度時，大部分破壞是氫鍵，也有分子間作用力，這時四面體結構被破壞，四面體之間的間隙也會入到水分子中，水密度增加，當溫度再次公升高時，大部分破壞是分子間作用力， 水分子之間的距離由於一次熱運動而增大，此時熱運動的影響佔主導地位，因此水的密度變小，因此我們說水的密度在4攝氏度時最大。

氫鍵是一種特殊的分子間力，不是化學鍵，也不是范德華力。 水是分子晶體，分子晶體熔化汽化時分子間作用力被破壞; 當溶解在水中時，發生電離或與水反應以破壞分子內共價鍵。

固態變成液態，分子間距離增加。 冰變成水，當然需要破壞分子間作用力使其變小，距離可以更大。 氫鍵可以是分子之間，也可以是分子內部。

但水分子之間也有氫鍵。 因此，冰融化或水汽化不僅破壞了分子間作用力，而且還提供了額外的能量來破壞分子間氫鍵。

存在。 氫鍵通常是在物質處於液態時形成的，但有時在某些結晶甚至氣態物質形成後可以繼續存在。 例如，氫鍵以氣態、液態和固態存在於 HF 中。

有許多物質可以形成氫鍵，如水、水合物、氨、無機酸和某些有機化合物。 氫鍵的存在會影響物質的某些性質。

冰和水之間的密度差異主要是由於水分子之間存在氫鍵，在水的液態下，氫鍵將乙個水分子連線到四個水分子，當水凝固時，氫鍵將水分子拉伸。

增加水分子之間的距離。

體積也增加，讓水的質量為m，當m質量的水凝結成冰時，質量m保持不變，體積變大。

p=m/v.密度也較小。

由於水分子之間存在氫鍵，冰的密度小於水的密度，在水的液態下，氫鍵將乙個水分子連線到四個水分子，當水凝固時，氫鍵拉伸水分子。

增加水分子之間的距離。

音量也會增加。

設水的質量為m，當質量m的水凝結成冰時，質量m不變，體積變大=m v密度也較小。

冰和水之間的密度差異主要是由於水分子之間存在氫鍵，水液態下的氫鍵是將乙個水分子與4個水分子連線起來，當水凝固時，氫鍵會拉伸水分子，使水分子之間的距離增加， 體積增加，設水的質量為m，當m質量的水凝結成冰時，質量m保持不變，體積變大，p=m v密度也較小。