De ce este mai puțin densă gheața decât apa?

Când apa este înghețată în gheață, schimbarea temperaturii creează legături excesive de hidrogen între moleculele de apă care măresc spațiul dintre molecule. Spațiul suplimentar creat reduce densitatea apei când îngheață, făcând gheață mai puțin densă decât apa. Mai degrabă decât moleculele care se îmbină mai strâns împreună și creează o densitate mai mare, deoarece apa îngheață legăturile de hidrogen cresc de la o legătură de 3,4 molecule la o legătură de 4 molecule, ceea ce creează spațiul în exces și densitatea redusă a gheții.

Structura cristalină a gheții este de fapt creată și menținută de aceleași legături de hidrogen care reduc densitatea moleculelor de apă. Densitatea scăzută a moleculelor permite ca gheața să plutească în apă lichidă în loc să se scufunde. În acest fel, apa și gheața se comportă diferit față de celelalte lichide și solide de același volum. În general, atunci când un lichid se solidifică, energia cinetică este redusă împreună cu temperatura. Aceasta împachetează moleculele mai strâns și face ca versiunea solidă să fie mai densă decât versiunea lichidă a aceluiași volum. Atunci când solidul este mai dens decât lichidul, solidul se scufundă atunci când este introdus în lichid. Apa este singura substanță care își pierde densitatea atunci când este înghețată.