Question

Considerando que o gelo é a água líquida em estado sólido, por que a densidade do gelo é menor do que na forma líquida?

Answer 1

Quando líquida e em temperatura ambiente (cerca de 20ºC), a sua densidade é aproximadamente igual a 0,99 g/cm3. Ela atinge a sua densidade máxima em aproximadamente 4ºC, que é de 1,000 g/cm3. Mas quando passa para o estado sólido, com temperaturas de 0ºC ou menos, sua densidade diminui para cerca de 0,92 g/cm3.

Visto que o gelo é menos denso que a água, ele flutua sobre ela

Answer 2

As moléculas de água são formadas por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. Sendo que o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, ele atrai mais intensamente o par de elétrons para si, criando uma região de maior carga elétrica na molécula. Com isso,a molécula de água é polar, com uma região parcialmente negativa e a outra positiva.
Quando as moléculas se aproximam no processo de congelamento, criam-se pontes de hidrogênio. Nisso o volume aumenta, no entanto a massa continua a mesma, logo, a densidade diminui.