Warum ist Wasser dichter als Eis?

Wasser ist insofern ungewöhnlich, als seine maximale Dichte eher als Flüssigkeit als als Feststoff auftritt. Das bedeutet, dass Eis auf dem Wasser schwimmt. Die Dichte ist die Masse pro Volumeneinheit eines Materials. Bei allen Substanzen ändert sich die Dichte mit der Temperatur. Die Masse des Materials ändert sich nicht, aber das Volumen oder der Raum, den es einnimmt, nimmt mit der Temperatur zu oder ab. Die Schwingung von Molekülen nimmt mit steigender Temperatur zu und sie absorbieren mehr Energie. Bei den meisten Substanzen vergrößert sich dadurch der Abstand zwischen den Molekülen, wodurch wärmere Flüssigkeiten weniger dicht sind als kühlere Feststoffe.

Alles dreht sich um Wasserstoffbrücken

Dieser Effekt wird jedoch in Wasser durch Wasserstoffbrücken ausgeglichen. In flüssigem Wasser verbinden Wasserstoffbrücken jedes Wassermolekül mit ungefähr 3,4 anderen Wassermolekülen. Wenn Wasser zu Eis gefriert, kristallisiert es zu einem starren Gitter, das den Abstand zwischen den Molekülen vergrößert, wobei jedes Molekül Wasserstoff an 4 andere Moleküle bindet.