¿Por qué el hielo tiene una densidad más baja que el agua?

Debido a la estructura cristalina de la fase sólida del agua, las moléculas se ordenan ellos mismos de una manera rígida, ordenada y terminan, en promedio, más separados entre sí (que en la fase líquida) y, por lo tanto, menos densos. Las cosas menos densas flotan debido a la flotabilidad.

No creo que esta pregunta aún esté completamente resuelta, el agua es ¡Una molécula fascinante! Pero aquí hay algunas ideas.

Claramente, si el hielo es más liviano que el agua líquida es porque no se compacta tan bien. Es un ejemplo de cómo un empaquetamiento aleatorio puede ser más eficiente que un empaquetamiento ordenado (empaque no cerrado) de una molécula de forma «extraña». Imagínese arrojar LEGO en una caja, en lugar de colocarlos de manera muy ordenada y ordenada, a dos pulgadas de distancia.

¿Por qué es esto? Para solidificar, el agua debe entrar en una fase cristalina, pero eso requiere acomodar el extraño ángulo de unión del agua (que no es del todo tetragonal, que se empaqueta fácilmente. Ver C, Si, ect) de una manera que puede hacerse infinitamente periódica, lo más compacto posible y sigue satisfaciendo los requisitos energéticos. En gran parte debido a este extraño ángulo de unión, el empaque resultante necesita volumen.

Por el contrario, en la fase líquida, las moléculas no tienen que estar en sitios específicos. Más bien, se intenta maximizar los enlaces de hidrógeno. Esto conduce (por ejemplo) a cadenas de agua. Mientras tanto, la energía térmica intenta revolver todo, lo que rompe estas cadenas (longitud promedio de 7, si mal no recuerdo).

El efecto general es que las moléculas de agua en el líquido pueden colocarse en espacios reducidos y permanecer el tiempo suficiente para marcar la diferencia, no pueden «t en la fase de hielo.

Comentarios

• He votado a favor de esto porque ' es la única respuesta que menciona el enlace de hidrógeno y el ángulo HOH del agua. Otras respuestas me parecen tautologías. Prácticamente dicen que la densidad del hielo es menor porque las moléculas se compactan menos densamente. No ' no explican el mecanismo por qué las moléculas se empaquetan menos densamente.

el hielo es menos denso que el agua porque en el hielo las moléculas se organizan en una estructura tetraédrica rígida debido a que los espacios en forma de jaula permanecen en su enlace. Pero las moléculas de agua permanecen en forma de enlace lineal. A medida que el volumen de hielo aumenta, es menos denso.

El hielo es una pu de cristal están compuestos de agua después de congelarse a una cierta temperatura, ya que es más liviana que el agua, por lo que su densidad es menor que el agua ………… esto se puede tomar como en palabras simples

Comentarios

• Esto realmente no responde a la pregunta, ya que la pregunta ya implica que la densidad del hielo sería menor que la del agua, pero su respuesta no explica por qué la forma cristalina del hielo tendría una densidad más baja.
• Esto no responde completamente a la pregunta. La supuesta pregunta detrás de la pregunta del PO es por qué el agua sólida es menos densa que el agua líquida, lo cual no es cierto para la mayoría de las sustancias.
• Solo declarar para el registro que esto no califica para eliminación como una no respuesta.