Por que o gelo flutua na água líquida?

Água que nasce na fonte
Serena do mundo
E que abre um
Profundo grotão
Água que faz inocente
Riacho e deságua
Na corrente do ribeirão (...)

Terra! Planeta água!

Motivo de músicas e guerras, a água é também o motivo da existência da vida na Terra. Sem água, nada seria possível como é hoje. Nosso corpo é composto de 70-75% por água. Sua importância vai além de saciar a sede e refrescar-nos no verão. A água é também denominada solvente universal por dissolver uma infinidade de substâncias (gazes, sais, proteínas...), participando de infinitas reações químicas nos organismos vivos.

Todo bom observador já notou que o gelo flutua na água. Mas como isso é possível se ambos possuem a mesma composição?

Uma das propriedades da água é a capacidade de formar interações fracas entre suas moléculas. São as chamadas pontes de hidrogênio. Essas interações são responsáveis pela existência de água na forma líquida à temperatura ambiente e também responsáveis pelo gelo flutuar na água líquida. As pontes de hidrogênio promovem um afastamento entre as moléculas de H2O. Na forma líquida, estas interações intermoleculares estão constantemente formando e se desfazendo. Na forma sólida, as pontes de hidrogênio não se desfazem, tornando as moléculas de água mais afastadas entre si, diminuindo sua densidade. Isso também explica o fato da água se expandir quando congelada.

Para saber mais: Pontes de hidrogênio