Když je něco méně husté než voda, bude to nevyhnutelně plavat, když se umístí do vody. Protože led plave, musí mít menší hustotu než kapalná voda. Je zajímavé, že skutečnost, že voda je v pevném stavu méně hustá než v kapalném stavu, z ní činí velmi unikátní sloučeninu. Většina sloučenin a prvků je v pevném skupenství hustší než v kapalném stavu, přesto je voda výjimkou. Voda má nejvyšší hustotu při teplotě 4 stupňů Celsia. Navíc led váží asi 90 % svého objemu vody, takže 90 % ledu bude pod vodou a zbytek nahoře. Obecně, když je sloučenina v pevném stavu, jsou jednotlivé molekuly sbaleny dohromady těsněji než když je tato sloučenina v kapalném stavu, takže pevné skupenství je poměrně hustší než kapalné skupenství. Proč tomu tak není u vody?
Vodíkové Vazby
Důvodem, proč led plave na vodě, je něco, čemu se říká vodíkové vazby. Molekula vody se skládá z jednoho atomu kyslíku ve středu a jednoho atomu vodíku na každé straně. Celá molekula vody je držena kovalentními vazbami, což znamená, že elektrony jsou sdíleny mezi atomy kyslíku a vodíku. Atom kyslíku přitahuje elektrony vodíku silněji, dává kyslíku záporný náboj a ponechá vodík s mírným kladným nábojem. Protože se opačné náboje přitahují, vodík a kyslík jsou přitahovány k sobě, což je to, co je vodíková vazba.
Když voda začne mrznout, molekuly vody vytvoří uspořádanou krystalovou strukturu. Obvykle, když je voda kapalná, mohou se jednotlivé molekuly vody pohybovat kolem sebe, přičemž se navzájem přitahují opačné náboje. Když však voda zamrzne, orientace molekul vody způsobí, že se stejné náboje vzájemně odpuzují. To znamená, že molekuly vody se při zmrazení od sebe oddělují, čímž se snižuje celková hustota ledu. Vzhledem k tomu, že molekuly jsou od sebe odsunuty, zmrzlá voda se skutečně roztáhne. Jak se zmrzlá voda roztahuje, vytváří sílu, která tlačí ven. To je důvod, proč se nádoby a jiné předměty mohou rozbít, pokud v nich zmrzne voda.
Význam Ledu Plovoucího Na Vodě
Život na Zemi by byl dost obtížný, kdyby led neplaval na vodě. Například, když vodní plochy zamrznou v chladnějších oblastech, zamrzne pouze horní vrstva a pod ledem voda stále existuje v kapalné formě. Led totiž plave na tekuté vodě a vytvořením silné vrstvy ledu izoluje tekutou vodu pod sebou. Pokud by byl led hustší než kapalná voda, klesl by ke dnu a celé vodní plochy by zdola nahoru zcela zamrzly. To by znemožnilo přežití mořských organismů v chladnějších oblastech a pro naši planetu by bylo obtížné udržet stabilní ekosystém . Naštěstí je led méně hustý než voda a život jako takový může vzkvétat.
