مفارقة الماء

على الرغم من أن توسع الماء يبدو أنه يتعارض مع درجة حرارة وحجم العلاقة ، كما هو موضح أعلاه ، فإن هذا ليس هو الحال. يستمر متوسط ​​المسافة بين تبريد الجزيئات في الانخفاض مع انخفاض درجة الحرارة ، بسبب انخفاض الطاقة الحركية لها ، كما هو متوقع. لكن المادية ، بدلا من التمدد الحراري وتآكل جزيئات الماء مرتبة في هيكل بلوري. عندما تتشكل ذرات الهيدروجين والأكسجين من الروابط ، فإنها تتحول إلى أزواج لتترك جزيئات الماء في اتجاه واحد ذات شحنة موجبة أعلى إلى حد ما ، من الجانب الآخر. يؤدي هذا الإجراء إلى أن الجزيئات تعمل كمغناطيس من الصفيح ، من ناحية ، كونها سالبة كهربائيا والأخرى إيجابية كهربائيا. عندما يكون الماء في حالة سائلة ، تجذب هذه الأعمدة الإلكتروستاتيكية شحنات مكملة بواسطة الجزيئات المجاورة ، مما يؤدي إلى تقلص السائل قليلاً. عندما يبدأ السائل في التغير إلى الحالة الصلبة ، فإن جزيئاته تتغير بنفسها ، وتشكل بنية بلورية منخفضة الإنتروبيا. إنها بنية صلبة تطغى على الانجذاب الإلكتروستاتيكي بين جزيئات الموت ، حيث يحبسها في مكانها. نظرًا لأن المسافة المكانية بين الجزيئات الموجودة في بنية شعرية تزيد قليلاً عن المسافة التي تموت بين جزيئات الموت عندما تنجذب إلكترونياً إلى بعضها البعض ، تزداد كمية الماء مع تغير حالة جسمها الصلب. إن لم يكن هذه الميزة الهيكلية ، فإن حجم الماء أكبر من الكمية المساوية لكتلة الجليد ، على غرار المواد الأخرى.

..