Cooperativa WATER PLANTは、地球環境にとって大切な「水」を考えます。

水の融点と沸点

水の融点と沸点

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水の融点と沸点はなぜ高いのか

水が本当に威力を発揮するのは、0℃〜100℃の間で液体であるという点にあります。水がこの温度で液体でなければ地球には海も存在しなかったし、生命が誕生することもなかったと考えられます。

この節では水はなぜ0℃で凍り、100℃で沸騰するのかについて考えてみましょう。

水に似ている化合物の分子量、沸点、融点を考えてみます。

一般に分子量が小さい物質ほど融点と沸点は低い性質があります。ということは分子量が大きいほど融点や沸点は高いことになります。

ただ1つ水を除けばそのようになっていることが分かります。酸素属のグループの融点を考えてみます。

H2Oの融点は0℃で分子量から推定したものより100℃以上も高いのです。

この原因は何でしょうか。それは水分子同士が強く結びついてあたかも分子量が大きい物質のように振舞っているからです。その強い結びつきはの原因は「水素結合」と呼ばれています。

液体の水の中では、数個の水分同士が水素結合で結びついて1つのクラスターをっています。

クラスターをつくっている水分子は非常に速い速度で入れ替わっていますが、瞬間、瞬間での分子量はH2Oの18から、5分子会合体なら90、6分子会合体なら108のように大きくなり、分子量が大きい分子と同じ働きをするのです。

水素結合は電子を出し合ってできる共有結合やイオン結合などに比べると弱い力ですが、水の融点や沸点を高くするぐらいの働きはあります。

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