A razão para a densidade relativamente baixa de gelo em comparação com a água líquida é devida às ligações hidrogênio essa forma entre moléculas de água.

Aqui está a explicação:

* moléculas de água são polares: O átomo de oxigênio em uma molécula de água tem uma carga ligeiramente negativa, enquanto os átomos de hidrogênio têm cargas ligeiramente positivas. Essa polaridade permite que as moléculas de água formem ligações de hidrogênio entre si.

* ligações de hidrogênio em água líquida: Na água líquida, essas ligações estão constantemente se formando e quebrando, permitindo que as moléculas se movam livremente e empacotem relativamente próximas.

* ligações de hidrogênio no gelo: Quando a água congela, as ligações de hidrogênio se tornam mais estáveis ​​e mantêm as moléculas em uma estrutura cristalina fixa. Essa estrutura é caracterizada por uma treliça aberta e hexagonal com grandes espaços vazios entre as moléculas.

* menor densidade: Devido a esses espaços grandes, o gelo tem uma densidade mais baixa que a água líquida. É por isso que o gelo flutua!

Em resumo, a estrutura aberta e cristalina do gelo, resultante das ligações estáveis ​​de hidrogênio entre moléculas de água, leva à sua menor densidade em comparação com a água líquida.