Додаткові водневі зв’язки, які виникають при замерзанні води збільшують простір між молекулами, викликаючи зменшення загальної щільності. Насправді кожна молекула водного льоду утворює водневі зв’язки з чотирма іншими молекулами, тоді як молекули води утворюють водневі зв’язки лише з 3,4 іншими молекулами.
Відповідь і пояснення: Міжмолекулярні сили знижують тиск пари рідини. Це вказує на водневий зв'язок знижує тиск пари рідини. Через це зниження тиску пари рідини відбувається зниження температури замерзання.
Нижча щільність води в твердій формі пояснюється тим, як орієнтуються водневі зв’язки під час замерзання. Зокрема, у льоду молекули води розсунуті далі одна від одної, ніж у рідкій воді. Це означає вода розширюється при замерзанні.
Лід плаває на воді Це розташування вимагає, щоб молекули були дещо далі одна від одної, ніж це було б інакше; як наслідок, лід, у якому водневий зв’язок максимальний, має більш відкриту структуру, а отже, меншу щільність, ніж вода.
Коли рідка вода замерзає, і між молекулами води утворюються водневі зв’язки, ці водневі зв’язки утворюють геометричний візерунок, який називається решіткою. Фіксована геометрія решітки перешкоджає щільному упаковуванню молекул води і, отже, від того, щоб стати щільнішим у міру замерзання. Натомість вода розширюється при замерзанні.
Через водневий зв’язок, вода насправді може підтримувати об’єкти, які мають більшу щільність, ніж вона є. Молекули води злипаються одна з одною на поверхні, що не дозволяє об’єктам, що лежать на поверхні, тонути.