Quando você brincou ao ar livre a tarde toda, não há nada melhor do que relaxar na mesa da cozinha com um copo grande de água gelada. Há algo satisfatório no tilintar dos cubos de gelo quando atingem o fundo do copo. Conforme você derrama água sobre eles, eles sibilam e estalam um pouco enquanto flutuam lentamente até o topo do copo.

Você já pensou no que é uma mistura curiosa de água gelada? É literalmente água sólida flutuando na água líquida. Quão legal é isso? (Trocadilho intencional.) Mas por que o gelo flutua na água?

Os cientistas dirão que isso tem a ver com densidade, que é uma medida de massa por unidade de volume. O gelo flutua porque é menos denso que a água.

Algo mais denso que a água, como uma rocha, afundará. Para poder flutuar, um objeto deve deslocar fluido com um peso igual ao seu próprio peso.

O fato de o gelo flutuar na água é um pouco estranho, porque a maioria das substâncias são mais densas quando são sólidas. A água, no entanto, atinge sua densidade máxima a 40º F (4,4º C). À medida que a água esfria e congela, ela se torna menos densa devido à natureza única das ligações de hidrogênio.

Cada molécula de água consiste em uma átomo de oxigênio fortemente ligado a dois átomos de hidrogênio com ligações covalentes. Esse fato se reflete na fórmula química da água: H2O.

As moléculas de água tendem a ser atraídas umas pelas outras por ligações de hidrogênio mais fracas. Estas se formam entre os átomos de hidrogênio carregados positivamente e átomos de oxigênio carregados negativamente em moléculas de água próximas.

À medida que a temperatura da água diminui, as ligações de hidrogênio mais fracas começam a separar os átomos de oxigênio carregados negativamente, formando uma estrutura em colmeia de cristal rígido. chamam de gelo. As moléculas de água no gelo ocupam cerca de 9% mais espaço do que a água líquida, w o que significa que o gelo é cerca de 9% menos denso que a água.

Se você tem um galão de gelo e um galão de água, o galão de gelo pesará menos do que o galão de água. Quando você coloca o gelo na água, a água mais densa empurra o gelo para o topo onde ele flutuará.

Esta propriedade única da água é especialmente benéfica para peixes que vivem em corpos d’água que congelam no inverno. Como o gelo flutua, os corpos d’água congelam de cima a baixo. Isso permite que os peixes sobrevivam no fundo da água, mesmo quando a superfície congela!