冰是混合物么？

冰是混合物么？

自然界中的水 ，具有气态、固态和液态三种状态。液态的我们称之为水，气态的水叫水汽，固态的水称为冰。冰的熔化热是3.35×10^5J/kg　 冰 冰是无色透明的固体，晶格结构一般为六方体，但因应不同压力可以有其他晶格结构。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。据观测，封闭条件下水冻结时，体积增加所产生的压力可达2500大气压。 　　冰的熔点与压力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/cm&sup3，而水的密度正常为1.00g/cm&sup3，所以冰会浮于水上。特殊的冰 　　热冰：除了前面提到高压下形成的热冰之外，重水(D2O)在3.8℃时结冰，成为另一种形式的“热冰”。 　　一般被称为干冰的物质实际是二氧化碳的固体状态，与水没有关系。 　　水是一种特殊的液体。它在4℃时密度最大。温度在4℃以上，液态水遵守一般热胀冷缩规律。4℃以下，原来水中呈线形分布的缩合分子中，出现一种像冰晶结构一样的似冰缔合分子，叫做"假冰晶体"。因为冰的密度比水小，“假冰晶体”的存在，降低了水的密度，这就是为什么水在4℃时密度最大，低于4℃密度又要减小的秘密。 　　人类已经能够在实验室里制造出八种冰的晶体。但只有天然冰能在自然条件下存在，其它都是高压冰，在自然界不能稳定存在。 　　天然冰中水分子的缔合是按六方晶系的规则排列起来的。所谓结晶格子，最简单的例子是紧密地堆砌的砖块，如果在这些砖块的中心处代之以一个假设的原子，便得到了一个结晶格子。冰的晶格为一个带顶锥的三棱柱体，六个角上的氧原子分别为相邻六个晶胞所共有。三个棱上氧原子各为三个相邻晶胞所共有，二个轴顶氧原子各为二个晶胞所共有，只有中央一个氧原子算是该晶胞所独有。 冰与水 　　 冰的分子模型 　　由于水分子间有氢键缔合这样的特殊结构所决定的。根据近代X射线的研究，证明了冰具有四面体的晶体结构。这个四面体是通过氢键形成的，是一个敞开式的松弛结构，因为五个水分子不能把全部四面体的体积占完，在冰中氢键把这些四面体联系起来，成为一个整体。这种通过氢键形成的定向有序排列，空间利用率较小，约占34％、因此冰的密度较小，约为摄氏4度是液态水的9/10。 　　水溶解时拆散了大量的氢键，使整体化为四面体集团和零星的较小的“水分子集团”(即由氢键缔合形成的一些缔合分子)，故液态水已经不象冰那样完全是有序排列了，而是有一定程度的无序排列，即水分子间的距离不象冰中那样固定，H2O分子可以由一个四面体的微晶进入另一微晶中去。这样分子间的空隙减少，密度相对冰就增大了。 　　温度升高时，水分子的四面体集团不断被破坏，分子无序排列增多，使密度增大。但同时，分子间的热运动也增加了分子间的距离，使密度又减小。这两个矛盾的因素在4℃时达到平衡，因此，在4℃时水的密度最大。过了4℃后，分子的热运动使分子间的距离增大的因素，就占优势了，水的密度又开始减小。