水(water)和冰(ice)的區別

水和冰的關鍵區別在於水沒有規則的分子排列，而冰有一定的晶體結構。

從地球進化的最初階段起，水一直是地球的主要組成部分。今天，水覆蓋了地球表面70%以上的面積。從這一點來看，大部分的水是在海洋中，約佔97%。河流、湖泊和池塘有0.6%的水，約2%存在於極地冰蓋和冰川中。地下有一定量的水，還有一小部分是以氣體形式存在的蒸汽和雲中。其中，人類直接使用的水只剩下不到1%。這種純淨水也日益受到汙染，應該有一個適當的計劃來節約用水。

什麼是水(water)？

水是一種無機化合物，化學式為H2O。我們離不開水。兩個氫原子與一個氧原子共價鍵合形成水分子。此外，分子呈彎曲形狀，以儘量減少電子孤對鍵的排斥作用，H-O-H角為104o。水是一種清澈、無色、無味、無味的液體。此外，它可以有各種形式，如霧、露水、雪、冰、蒸汽等。當在正常大氣壓下加熱到100℃以上時，它就會變成氣相。

水確實是一種神奇的分子。它是生物中含量最豐富的無機化合物。我們身體75%以上是由水組成的。在那裡，它是細胞的組成部分，充當溶劑和反應物。然而，它在室溫下是一種液體，儘管它的分子量為18gmol-1。

圖01：水處於液相

水形成氫鍵的能力是它的一個獨特特性。在那裡，一個水分子可以形成四個氫鍵。氧比氫更具電負性，使水分子中的O-H鍵極性。由於極性和形成氫鍵的能力，水是一種強大的溶劑。此外，由於它能溶解大量的物質，我們稱之為通用溶劑。此外，水具有高表面張力、高附著力、內聚力。它能承受溫度的變化，而不會變成氣體或固體。我們將其命名為具有高熱容，這反過來又對生物體的生存很重要。

什麼是冰(ice)？

冰是水的固體形式。當我們稱水低於0攝氏度時，它就開始結冰。冰要麼是透明的，要麼是稍微不透明的。然而，有時它的顏色取決於它所含的雜質。此外，該化合物具有有序規則的晶體結構。

圖02：水面上的浮冰

氫鍵對於在冰中形成這種有序的固體結構很重要。氫鍵使水分子保持一定距離，形成晶體結構。在這個過程中，相同質量的H2O的體積膨脹（這意味著在結冰形成冰時，水的質量得到了相對較大的體積）。由於水結冰時體積膨脹，冰的密度比水低。因此，它可以浮在水面上。這樣可以防止水體底部的水在冬季結冰，從而保護水生生物。

冰是水的固體形式，它有一定的晶體結構，但水沒有這樣規則的分子排列。所以，這就是水和冰的關鍵區別。由於水分子之間的氫鍵的存在，所以產生了氫鍵。在冷凍過程中，氫鍵使水分子保持一定距離，使冰形成晶體結構。而且，這個過程會增加體積。因此，作為水和冰的另一個重要區別，我們可以說冰的密度比水低。因此它可以漂浮在水面上。

此外，我們還可以根據水和冰的體積和密度來區分它們。也就是說，對於同樣的質量，水的體積比冰要小。因為水的密度比冰的密度高。下圖顯示了冰和冰之間的差異。

水(water)和冰(ice)的區別

總結 - 水(water) vs. 冰(ice)

冰是水的固體形式。然而，由於水分子之間存在氫鍵，當我們在0℃以下冷卻時，冰會形成規則排列的水分子。因此，水和冰的關鍵區別在於水沒有規則的分子排列，而冰具有一定的晶體結構。

引用

1“冰、水和簡單的化學反應。”四分之一學習指南，出版商名稱四分之一研究指南出版商徽標，2018年4月17日。這裡有2個。Zumdahl，Steven S.“水”，百科全書《大英百科全書》，2018年10月4日，可在此處獲取
2Zumdahl，Steven S.“水”，《大英百科全書》，百科全書《大英百科全書》，2018年10月4日