얼음

얼음(영어: Ice) 또는 수빙(水氷) 또는 얾은 물이 얼어 고체가 된 상태를 말한다. 눈에서 생긴 얼음은 설빙(雪氷)이라고 하며, 흔히 얼음이라 하면 지구상에서 압도적으로 많은 얼음 I_h를 가리키는데, 현재 알려진 바로는 약 17가지 종류의 서로 다른 상이 존재한다. 흔히 볼 수 있는 종류의 얼음은 투명하거나 공기 등의 불순물이 섞여 약간 푸르스름한 흰 빛을 띠며, 물은 1 기압 하에서 0 °C(273.15 K, 32 °F)에 얼어서 이 종류의 얼음이 된다. 하지만 수증기로부터 액체 상태를 거치지 않고 바로 얼음이 될 수도 있다.

일상에서 볼 수 있는 얼음과 눈은 모두 육방정계이며, 얼음 I_h라 불린다. 압력을 높이고 온도를 변화시키면 십여가지의 서로 다른 상을 형성할 수 있으며, 입방정계이며 I_h보다 약간 불안정한 얼음 I_c도 존재한다. 일반적으로 액체 상태인 화합물의 고체 상태를 얼음이라 부르는 경우도 있는데, 대표적으로 이산화탄소의 고체 상태인 드라이 아이스가 있다. 최근에 새로 발견된 중밀도비정밀얼음(MDA)도 있다.

1기압에서 언 얼음의 특수한 성질은, 액체 상태인 물 보다 8%가량 밀도가 작다는 것이다. 즉, 물은 0 °C에서 0.9998 g/cm³정도의 밀도를 지니는 데 반해, 얼음은 동일한 온도에서 0.9167 g/cm³정도의 밀도를 지닌다. 이러한 특성을 지닌 물은 얼 때 부피가 늘어나는 이제까지 알려진 유일한 비금속이다. 물은 4 °C에서 1.00 g/cm³가량으로 가장 밀도가 크며, 온도가 0 °C로 내려감에 따라 육방형의 결정을 형성하기 시작하는 것이다. 이러한 이유는 물 분자 간에 수소 결합이 형성되기 때문이며, 따라서 물이 얼게 될 때 분자가 보다 비효율적으로 나열되게 되어 부피가 늘어나게 되는 것이다.