物質は液体の状態では固体の状態よりも体積が大きいのが普通ですよね。ですが、水の場合は例外で固体の状態の方が体積が大きくなります。水分子の三角構造が水素結合で蜂の巣状になり、そこに空洞が多く生まれるためだそうです。体積が大きくなるという事は密度は低くなります。だから氷は浮くのですね。
ちなみに通常、水は0度で凍りますよね?
確かに氷は0度で溶けて水になりますが、逆に「0度になっても凍るとは限らない」というのが正しいそうです。
まったく不純物の混じらない水は衝撃を与えないようにそーっと温度を下げていくとマイナス40度になっても凍らないそうです。でも、少しでも塵が混じったり、振動を与えてしまうとたちまち凍ってしまうんだそうです。
実験映像がYouTubeにありました。マイナス5度で実験していますので上記程デリケートではないようで、意外と大きな衝撃を与えないと凍らないでいてくれるみたいですね。
なんとも不思議です。身近の水なのに知らない事はまだまだあります。