Вода – одна з небагатьох речовин, які при нагріванні стискаються, а при охолодженні розширюються. При падінні температури в діапазоні від плюс 4 до 0 градусів вода перетворюється на лід, і при цьому її об’єм збільшується. Саме через це в будинках можуть лопнути замерзлі труби центрального опалення.
Зі шкільного курсу фізики відомо, що об’єм і щільність речовини обернено пропорційні. Тобто при замерзанні не лише збільшується об’єм, а й зменшується щільність води. Відбувається це тому, що лід має жорстку кристалічну решітку у вигляді тетраедрів. У твердому стані навколо кожної молекули води групуються 4 інші молекули і утримуються разом за допомогою водневих зв’язків. У такій решітці, звичайно, є постійні лакуни між молекулами. Якщо ж лід нагрівати, водневі зв’язки руйнуються, молекули починають рухатися і упаковуються щільніше.
Тому вода в рідкому стані щільніша за лід, і він на її поверхні не тоне.
