氷が浮く理由

豆知識

水は通常、温度が下がるにつれて密度が上がります。しかし、氷は水よりも密度が低く、水中では常に浮く珍しい物質です。

理由

この不思議な現象は、水分子の構造に起因しています。水分子は、酸素原子と水素原子で構成されています。酸素原子は、2つの水素原子と持っている電子対を共有します。この共有は、水分子内の酸素原子周りに弱い陰性電荷を作り出します。

低温の環境下では、水分子はゆっくりと動き、氷結晶を形成します。氷結晶は、水分子が格子状に並ぶことで、水分子の陰性電荷が大きくなります。結果として、氷の密度は水よりも低くなります。

この現象は、生態系にとっても重要な役割を果たしています。氷が表面に浮かぶことで、水の下層が凍結しないように保ち、その下の生物が住める環境を守ります。