Почему плотность воды максимальна при 4°C и имеет аномальные свойства при замерзании?

Плотность воды максимальна при 4 °C из-за особого строения молекул воды и водородных связей между ними. {8-host} В диапазоне 0–4 °C они заставляют молекулы располагаться ближе друг к другу, чем при более высоких температурах, где преобладает тепловое расширение. {8-host}

Аномальные свойства воды при замерзании связаны с образованием гексагональной кристаллической решётки. dzen.ru При охлаждении до 0 °C кинетическая энергия молекул воды уменьшается, и они начинают выстраиваться в кристаллическую решётку льда. dzen.ru В этой структуре каждая молекула воды связана с четырьмя соседними молекулами посредством водородных связей. dzen.ru

Ключевым фактором расширения воды при замерзании является образование больших пустот между молекулами, что приводит к увеличению объёма вещества. dzen.ru В результате формирования этой пространственной структуры объём воды при замерзании увеличивается примерно на 9%. dzen.ru