Γιατί ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από την υγρή μορφή;
* δεσμός υδρογόνου: Τα μόρια του νερού είναι πολικά, που σημαίνει ότι έχουν ένα ελαφρώς θετικό τέλος και ένα ελαφρώς αρνητικό τέλος. Αυτά τα αντίθετα φορτία προσελκύουν ο ένας τον άλλον, σχηματίζοντας δεσμούς υδρογόνου.
* Κρυσταλλική δομή του ICE: Στον πάγο, αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου δημιουργούν μια άκαμπτη, ανοιχτή, εξαγωνική δομή πλέγματος. Αυτή η δομή μεγιστοποιεί την απόσταση μεταξύ των μορίων του νερού, δημιουργώντας μεγαλύτερους χώρους μέσα στον κρύσταλλο πάγου.
* Δομή υγρού νερού: Σε υγρό νερό, οι δεσμοί υδρογόνου σχηματίζονται συνεχώς και σπάσιμο, επιτρέποντας στα μόρια να συσκευάζονται πιο στενά μαζί. Ενώ εξακολουθούν να υπάρχουν δεσμοί υδρογόνου, η συνεχής θραύση και σχηματισμός έχει ως αποτέλεσμα μια πιο συμπαγή δομή.
Επομένως:
* Η ανοιχτή, κρυσταλλική δομή του πάγου με τη μεγιστοποιημένη απόσταση μεταξύ των μορίων το καθιστά λιγότερο πυκνό από το υγρό νερό.
* Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο πάγος επιπλέει στο νερό, ένα φαινόμενο που είναι κρίσιμο για τη ζωή σε υδρόβια περιβάλλοντα.
Σημαντική σημείωση: Ενώ ο πάγος είναι λιγότερο πυκνός από το υγρό νερό σε τυπική ατμοσφαιρική πίεση, γίνεται πυκνότερο από το νερό σε πολύ υψηλές πιέσεις (πάνω από 2000 ατμόσφαιρες). Σε αυτές τις συνθήκες, η πίεση αναγκάζει τα μόρια του νερού πιο κοντά, ξεπερνώντας την ανοιχτή δομή του πάγου.
