為什麼水變冰之後會膨脹?

水結凍成冰時體積會膨脹是因為受到水分子立體結構的影響所造成。

簡單的說：狀態是液體時，水分子與水分子的距離較遠，是沒有鍵結的，水分子與水分子的空間比較擁擠；而狀態變為固體時，水分子與水分子之間會因為氫鍵的鍵結，而使所有的水分子變成一個＂蜂巢狀＂的立體結構，而使空間變大。
這就是為什麼水變冰時體積會膨脹的原因了。

水是一種頗為特殊的化合物，一般的物質多是「熱脹冷縮」，可是水在結冰後，體積反而會膨脹，如果是用略有彈性的材質製成的容器，例如寶特瓶來盛裝，你可以看到寶特瓶也被撐大了；但玻璃材質較不具有彈性，就可能會被撐破！

普通的水，水分子各自獨立，它們的氫原子和氧原子之間，相互以氫鍵相吸引。但是當水結成冰之後，水分子連結成環狀，每個環由七個到十個水分子構成，這些環相互連成網狀，使得所佔的空間變大，所以冰的體積便會增加了。

水結冰的時候是以氫鍵把每個水分子固定在六角形的相對位置上，形成美麗的六角形冰晶。如下面這個網頁所示：

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hex_ice.GIF

因為不是回答問題，沒法直接連結，你得拷貝上面這些字到網址列才打開頁。

因為六角形的結構把水分子固定在位置上，不能自由流動，所以體積比液態的水為大。

那為什麼4度C的時候比零度C體積小？因為介於零度C到4度C之間，水是半固體狀態，從較大的固體慢慢融化到完全液態，體積也慢慢變小；超過4度C之後，隨著溫度上升，水的分子動能又增加了，體積也變大。

金屬銻是熱縮冷脹，利用它的合金可到零脹縮。

你對水有些小小的誤解喔!

水在攝氏0~4度內是熱縮冷脹

在攝氏4.1~100度才是熱脹冷縮

0~4度內 由於水在凝固成冰時 密度逐漸變小 質量不變 體積相對則越大(M=DXV)

而冰的密度約在0.92~0.93

水的密度則約是1.0

所以同樣質量的水和冰 冰的體積就相對變大了