Waarom is water dichter dan ijs?

Water is ongebruikelijk omdat zijn maximale dichtheid optreedt als een vloeistof, in plaats van als een vaste stof. Dit betekent dat ijs op water drijft. Dichtheid is de massa per volume-eenheid van een materiaal. Voor alle stoffen verandert de dichtheid met de temperatuur. De materiaalmassa verandert niet, maar het volume of de ruimte die het inneemt neemt toe of af met de temperatuur. De vibratie van moleculen neemt toe naarmate de temperatuur stijgt en ze absorberen meer energie. Voor de meeste stoffen vergroot dit de ruimte tussen moleculen, waardoor warmere vloeistoffen minder dicht zijn dan koelere vaste stoffen.

Het draait allemaal om waterstofbruggen

Dit effect wordt echter in water gecompenseerd door waterstofbinding. In vloeibaar water verbinden waterstofbruggen elk watermolecuul met ongeveer 3,4 andere watermoleculen. Wanneer water bevriest in ijs, kristalliseert het uit in een star rooster dat de ruimte tussen moleculen vergroot, waarbij elke molecule waterstof gebonden is aan 4 andere moleculen.