氢键与水的反常膨胀
中学物理讲到水的反常膨胀:水结成冰和水由4℃降至0℃的过程中体积都膨胀.为什么会出现这种反常膨胀的现象呢 这必须从物质热胀冷缩的机制和水分子间氢键作用的结果进行分析.
一,物质的热胀冷缩
现以晶体为例阐明一般物质热胀冷缩的机制.在晶体中,粒子(可以是原子·分子或离子)间存在着的相互作用力称为结合力,在化学中称这种结合力为化学键.不同类型的结合力具有共同的特征,即都包括排斥力和吸引力两部分,二者都是短程力,随粒子间距离r的增大而急剧减小,结合力曲线(F-r图线)如图1所示.从图中可以看出,当r>r0时,F