Вода необычна тем, что ее максимальная плотность наблюдается в жидком, а не в твердом состоянии. Это означает, что лед плавает по воде. Плотность – это масса единицы объема материала. Для всех веществ плотность изменяется с температурой. Масса материала не меняется, но объем или пространство, которое он занимает, либо увеличивается, либо уменьшается с температурой. Вибрация молекул увеличивается с повышением температуры, и они поглощают больше энергии. Для большинства веществ это увеличивает пространство между молекулами, делая более теплые жидкости менее плотными, чем более холодные твердые тела.
Все дело в водородных связях
Однако в воде этот эффект компенсируется водородными связями. В жидкой воде водородные связи соединяют каждую молекулу воды примерно с 3,4 другими молекулами воды. Когда вода замерзает в виде льда, она кристаллизуется в жесткую решетку, которая увеличивает пространство между молекулами, причем каждая молекула водородом связана с 4 другими молекулами.
