1. Disposición molecular y espaciado

* sólido: Las moléculas en un sólido están bien empacadas y dispuestas en un patrón de repetición altamente ordenado llamado red de cristal. Este embalaje apretado deja muy poco espacio entre las moléculas.

* líquido: Las moléculas en un líquido están más juntas que en un gas, pero tienen más libertad de movimiento. Pueden pasar el uno al otro, lo que lleva a una disposición menos ordenada y más espacio entre ellos.

2. Interacciones moleculares

* sólido: Las fuertes fuerzas intermoleculares (como la unión de hidrógeno, las interacciones dipolo-dipolo o las fuerzas de dispersión de Londres) mantienen las moléculas en un sólido rígidamente en su lugar. Estas fuerzas son mucho más fuertes que en los líquidos.

* líquido: Las fuerzas intermoleculares en los líquidos son más débiles que en los sólidos. Esto permite que las moléculas se muevan, pero aún así permanecen relativamente juntas.

3. Densidad

* densidad =masa / volumen

* Dado que las moléculas en un sólido se empacan más bien que en un líquido, un sólido tendrá un volumen más pequeño para la misma masa. Este volumen más pequeño da como resultado una mayor densidad.

En términos más simples:

Imagina una caja llena de canicas. Si sacude la caja (como un líquido), las canicas se extenderán, aumentando el espacio entre ellos. Si deja la caja sin perturbarse (como un sólido), las canicas se asentarán en una disposición más estrecha, ocupando menos espacio.

Excepciones:

Hay algunas excepciones a esta regla, donde la forma sólida de una sustancia es menos densa que su forma líquida:

* agua: El agua es única porque se expande cuando se congela. Esto se debe al enlace de hidrógeno que forma una estructura cristalina más abierta en el hielo.

* bismuto: El bismuto es un metal que exhibe una expansión similar al congelar.

En general: La naturaleza más densa de los sólidos en comparación con los líquidos proviene del empaque más estricto y las fuerzas intermoleculares más fuertes que rigen su estructura molecular.