Quando um líquido como a água congela, suas partículas passam de um estado móvel e desordenado para uma estrutura altamente ordenada e bloqueada. Esta mudança nas propriedades físicas ocorre devido à formação de fortes forças intermoleculares entre as partículas.

Aqui está o que acontece com as partículas de um líquido durante o processo de congelamento:

Formação de Clusters:
Inicialmente, à medida que a temperatura de um líquido diminui, suas moléculas diminuem seu movimento. Isso faz com que eles se aproximem uns dos outros, formando pequenos aglomerados ou grupos.

Ligação e Cristalização:
À medida que a temperatura cai ainda mais, as forças intermoleculares, como as ligações de hidrogênio no caso da água, tornam-se mais proeminentes. Essas forças atraem e alinham as moléculas em um arranjo regular. As moléculas começam a formar uma estrutura em forma de treliça, que representa a formação de sólidos cristalinos.

Posições fixas:
À medida que mais moléculas se juntam aos cristais em crescimento, as partículas ficam presas no lugar e perdem a capacidade de se moverem livremente. Este movimento restrito é devido às fortes ligações que mantêm as moléculas em suas posições fixas dentro da estrutura cristalina.

Estrutura Rígida:
O arranjo compacto de moléculas forma uma estrutura rígida que confere ao líquido suas propriedades sólidas. As partículas não são mais capazes de fluir umas pelas outras facilmente, como acontecia no estado líquido. Essa rigidez é a razão pela qual os sólidos mantêm sua forma e têm um volume definido.

A transição do estado líquido para o sólido durante o congelamento também envolve uma redução na energia cinética das partículas. À medida que as moléculas se fixam nas suas posições, o seu movimento aleatório diminui significativamente, contribuindo ainda mais para a estabilidade do sólido.