¿Por qué el hielo es menos denso que el agua?

Las respuestas a esta pregunta explican que el hielo es menos denso que el agua porque tiene una "estructura cristalina", pero no explican qué es exactamente y por qué sucede esto, también vi esta respuesta de otro sitio que indica que no todo el hielo es menos densa que el agua.

¿Cuál es la "estructura cristalina" que tiene el hielo? ¿Por qué el hielo está estructurado de esa manera? ¿Puede el hielo ser más denso que el agua y, en caso afirmativo, cómo y cuándo?

Ver en.wikipedia.org/wiki/Ice#Phases , y especialmente la tabla que detalla Ice I a Ice XV. En realidad, hay 15 tipos diferentes de hielo, algunos de los cuales son más densos que el agua y otros no.
Esa página es mejor que las respuestas a continuación.

Respuestas (3)

Para completar la respuesta de LDC3, las moléculas de agua pueden formar enlaces de hidrógeno que son extremadamente fuertes en comparación con cualquier otra fuerza intermolecular. En estado líquido, estos enlaces se forman y destruyen debido a la energía cinética de las moléculas; sin embargo, a medida que baja la temperatura, las moléculas comenzarán a organizarse de tal manera que los enlaces de hidrógeno se bloqueen en una red, dejando un espacio vacío entre las moléculas y expandiendo así el volumen.

Seguro que has visto fotografías de copos de nieve de cerca. Notarás que hay cientos de pequeños cristales de hielo. Esta es la estructura cristalina del hielo. No ves cubos de hielo con una estructura cristalina porque se congelan demasiado rápido. El agua no tiene tiempo suficiente para pasar a la red cristalina cuando la congelas. Este sitio web muestra cómo se alinean las moléculas en los cristales.

Sí, algo de hielo es más denso que el agua. Si ejerce presión sobre el hielo regular y le da tiempo para que se reorganice, las moléculas se moverán a una nueva red cristalina que dará como resultado que el hielo sea más denso que el agua. En el primer cristal de hielo, hay espacios entre algunas de las moléculas que no están en la estructura del segundo cristal.

Con extrema presión, se puede tener agua congelada a 100 °C .

El agua se conoce como H 2 O . En su estado líquido, estas moléculas se mueven y necesitan más espacio.

Estructura de celosía hexagonal

Enfriar el agua ralentiza este movimiento ondulante. Después de la transición de fase a su fase sólida, se llama hielo. La fase sólida presenta una estructura reticular hexagonal causada por fuertes enlaces de hidrógeno . La imagen muestra oxígeno rojo y pequeños átomos de hidrógeno grises. Debido a la red compacta, la densidad del hielo de agua es menor que la de su fase fluida. Concluyendo que los icebergs y el hielo en su bebida pueden flotar en el agua.