水の物性と構造(<特集>水 : この不思議で普遍的な液体)

抄録

水の中の水分子はお互いに水素結合で結ばれており, 1つの水分子の周りに4.4個の水分子が存在する。水はそのようにかさばった液体構造をもっているが, ミクロにみると水分子はきわめて激しい回転や並進運動を行なっている。例えば, 並進運動の時速は183kmである。このため水素結合で結ばれた水のクラスターの大きさや形は絶えず変化しており, クラスターの平均寿命は10^<-12>sのオーダである。水は約4℃で1g・cm^<-3>という最大密度をもつなど, 種々の特異な性質をもっているが, これは水の独特な液体構造によるものである。