* 水素結合： 水分子は極性です。つまり、わずかに正の端とわずかに負の端があります。これらの反対の電荷は互いに引き付けられ、水素結合が形成されます。
* 氷の結晶構造： 氷の中で、これらの水素結合は、硬くて開いた六角形の格子構造を作り出します。この構造は、水分子間の距離を最大化し、氷の結晶内に大きな空間を作り出します。
* 液体水の構造： 液体の水では、水素結合が常に形成され、破壊されているため、分子がより密接に詰め込まれます。まだ水素結合がありますが、一定の破壊と形成により、よりコンパクトな構造が生じます。
したがって、
*分子間の最大化された間隔を備えた氷の開いた結晶構造により、液体水よりも密度が低くなります。
*これが、氷が水に浮かぶ理由です。これは、水生環境での生活に重要な現象です。
重要な注意： 氷は標準的な大気圧での液体水よりも密度が低くなりますが、非常に高い圧力（2000気帯を超える）で水よりも密度が高くなります。これらの条件では、圧力により水分子が近づき、氷の開いた構造を克服します。
