這是由于:
冰具有四面體的晶體結(jié)構(gòu).這個(gè)四面體是通過(guò)氫鍵形成的,是一個(gè)敞開(kāi)式的松弛結(jié)構(gòu),因?yàn)槲鍌€(gè)水分子不能把全部四面體的體積占完,在冰中氫鍵把這些四面體聯(lián)系起來(lái),成為一個(gè)整體.這種通過(guò)氫鍵形成的定向有序排列,空間利用率較小,約占34％、因此冰的密度較小.
水溶解時(shí)拆散了大量的氫鍵,使整體化為四面體集團(tuán)和零星的較小的“水分子集團(tuán)”(即由氫鍵締合形成的一些締合分子),故液態(tài)水已經(jīng)不象冰那樣完全是有序排列了,而是有一定程度的無(wú)序排列,即水分子間的距離不象冰中那樣固定,水分子可以由一個(gè)四面體的微晶進(jìn)入另一微晶中去.這樣分子間的空隙減少,密度就增大了.