Varför är vatten tätare än is?

Vatten är ovanligt genom att dess maximala densitet inträffar som en vätska snarare än som ett fast ämne. Det betyder att is flyter på vatten. Densitet är massan per enhetsvolym för ett material. För alla ämnen ändras densiteten med temperaturen. Materialmassan förändras inte, men volymen eller utrymmet som det upptar antingen ökar eller minskar med temperaturen. Vibrationen av molekyler ökar när temperaturen stiger och de tar upp mer energi. För de flesta ämnen ökar detta utrymmet mellan molekyler, vilket gör att varmare vätskor blir mindre täta än svalare fasta ämnen.

Det handlar om vätebindningar

Emellertid kompenseras denna effekt i vatten av vätebindning. I flytande vatten kopplar vätebindningar varje vattenmolekyl till cirka 3,4 andra vattenmolekyler. När vatten fryser till is, kristalliseras det till ett styvt gitter som ökar utrymmet mellan molekyler, med varje molekyl väte bunden till 4 andra molekyler.