1. Enlace de hidrógeno:

* Las moléculas de agua son polares, lo que significa que tienen un extremo ligeramente positivo (hidrógeno) y un extremo ligeramente negativo (oxígeno).

* Estas cargas opuestas atraen, formando fuertes enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua.

2. Estado líquido:

* En agua líquida, los enlaces de hidrógeno se rompen y reforman constantemente, lo que permite que las moléculas se muevan libremente.

* Esto permite que las moléculas de agua se unan de cerca, lo que resulta en una densidad relativamente alta.

3. Proceso de congelación:

* A medida que el agua se enfría, las moléculas disminuyen la velocidad.

* Esto permite que los enlaces de hidrógeno se vuelvan más estables y organizados.

* Las moléculas de agua se arreglan en una estructura cristalina, formando una red hexagonal.

4. Lattice hexagonal:

* La estructura de la red hexagonal del hielo crea mucho espacio vacío entre las moléculas de agua.

* Esta estructura abierta es menos densa que el empaque más cercano de las moléculas de agua líquida.

El resultado:

* La disminución de la densidad hace que el hielo flote. Esto es crucial para la vida acuática, ya que evita que los lagos y los océanos se congelen de abajo hacia arriba, permitiendo que los organismos acuáticos sobrevivan el invierno.

En contraste con la mayoría de las sustancias:

* La mayoría de las sustancias se vuelven más densas a medida que se congelan porque las moléculas se juntan en estado sólido.

* El agua es una excepción debido al enlace de hidrógeno único y la estructura abierta de su forma cristalina.