Что происходит с водой, когда она превращается в лёд: сжимается, расширяется или сохраняет прежний вид?

Когда вода превращается в лёд, она расширяется. Это довольно необычное свойство, потому что большинство веществ при охлаждении сжимаются. Однако вода ведёт себя иначе из-за особенностей её молекулярной структуры.

В жидкой воде молекулы находятся достаточно близко друг к другу и свободно перемещаются. По мере понижения температуры эти молекулы начинают выстраиваться в кристаллическую решётку, характерную для льда. Такая решётка образуется благодаря водородным связям между молекулами и имеет структуру, в которой молекулы располагаются на определённом расстоянии друг от друга, формируя «шестиугольные» пустоты. В результате лёд занимает больше объёма, чем вода того же количества.

Именно из-за этого свойства лёд легче воды и плавает на её поверхности. Также это объясняет, почему бутылка воды, оставленная в морозильнике, может лопнуть — при замерзании вода расширяется и давит на стенки сосуда.