Почему вода при замерзании расширяется, а не сжимается?

Question

Accepted Answer

Магия молекулярной структуры

В отличие от большинства жидкостей, которые сжимаются при охлаждении, вода обладает уникальной аномалией. При переходе в твердое состояние молекулы воды выстраиваются в жесткую гексагональную кристаллическую решетку.

Водородные связи: В жидком состоянии молекулы движутся хаотично. При замерзании водородные связи заставляют молекулы удерживаться на большем расстоянии друг от друга.
   Эффект пустоты: Внутри этой ледяной решетки образуются пустоты. Именно эти микроскопические пространства увеличивают общий объем льда примерно на 9% по сравнению с объемом исходной воды.

Почему это важно для жизни?

Этот физический феномен имеет колоссальное значение для нашей планеты:

1.  Плотность: Лед становится менее плотным, чем жидкая вода, поэтому он не тонет. Плавучий лед создает теплоизоляционный слой на поверхности озер и океанов.
2.  Экосистема: Благодаря этому слою жизнь в глубине водоемов продолжается даже в самый сильный мороз, так как вода подо льдом не промерзает полностью.

Данное свойство — это фундаментальное чудо химии, которое позволило жизни на Земле сохраниться в эпоху глобальных оледенений.