যেকোনো পদার্থের আন্ত:আনবিক শক্তির ওপর এর আয়তন নির্ভর করে। সাধারণত কঠিন পদার্থের আন্ত:আনবিক শক্তি বেশি হওয়ায় এর অণুগুলো কাছাকাছি অবস্থান করে যার ফলে আয়তন তরল ও বায়বীয় পদার্থের তুলনায় কম হয়। কিন্তু, পানির ক্ষেত্রে ব্যাপারটা একটু ভিন্ন। এক্ষেত্রে পানি কঠিন অবস্থায় থাকলে অর্থাৎ বরফ হয়ে গেলে এর আয়তন তরল অবস্থায় এর আয়তনের তুলনায় বেশি হয়।
এর পেছনে মূলত যে বিষয়টা দায়ী তা হলো, পানির ভেতরে থাকা হাইড্রোজেন আয়নগুলোর মধ্যে একত্রিত হয়ে একটি চেইন তৈরি করার প্রবণতা রয়েছে। কিন্তু, তরল পানিতে থাকা তাপশক্তি এই চেইন তৈরিতে বাঁধা প্রদান করে। যার কারণে তরল অবস্থায় হাইড্রোজেন আয়ন গুলো এই চেইন তৈরি করতে পারে না। কিন্তু, তাপ অপসারণের মাধ্যমে এই পানি যখন বরফে পরিণত হয়, তখন বরফের মধ্যে সেই তাপশক্তিটা থাকে না, যেটা হাইড্রোজেনকে চেইন তৈরিতে বাঁধা দিচ্ছিলো। সুতরাং, পানি যখন বরফে পরিণত হয় তখন এর মধ্যে থাকা হাইড্রোজেন আয়ন একত্রিত হয়ে ষড়ভুজ গঠন তৈরি করে। এই কাঠামো কেন্দ্রে একটি ফাঁপা স্থান ধরে রাখে। তাই আয়তন বেড়ে যায়।
আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যাপার হলো, বরফের এই স্ট্রাকচারের কারণেই কিন্তু পানির তুলনায় বরফের ঘনত্ব কম আর এই কারণেই বরফ পানিতে ভাসে!!
আপনি নিচে সংযুক্ত ছবি দেখলেই ব্যাপারটা ক্লিয়ারলি বুঝতে পারবেন বলে আশা করি!
Source: www.quora.com
লেখা✍️ : এস, এম, আবু তালহা
