Vào mùa đông ở các xứ lạnh, lớp băng hình thành nổi trên mặt nước giúp cách nhiệt và bảo vệ các sinh vật thủy sinh bên dưới. Nước đá nổi được trên mặt nước lỏng là do có khối lượng riêng nhỏ hơn. Nguyên nhân chính khiến nước đá có khối lượng riêng nhỏ hơn nước lỏng là do:
A. Phân tử nước có liên kết cộng hóa trị phân cực mạnh.
B. Ở trạng thái rắn, các phân tử nước liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen tạo mạng lưới tinh thể rỗng, có nhiều khoảng trống.
C. Lực tương tác van der Waals giữa các phân tử nước trong băng mạnh hơn trong nước lỏng.
D. Nước lỏng bị phân li mạnh hơn nước đá tạo ra nhiều ion hơn.
Nguyên nhân chính khiến nước đá có khối lượng riêng nhỏ hơn nước lỏng là do: Ở trạng thái rắn, các phân tử nước liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen tạo mạng lưới tinh thể rỗng, có nhiều khoảng trống.
Khi nước đóng băng thành đá, các phân tử nước sắp xếp lại và cố định vị trí thông qua mạng lưới liên kết hydrogen. Mạng lưới tinh thể này có cấu trúc không gian hình lục giác mở (rỗng), tạo ra nhiều khoảng khoảng trống lớn giữa các phân tử. Chính cấu trúc rỗng này làm cho thể tích của nước đá tăng lên so với cùng một khối lượng nước lỏng, dẫn đến khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn nước lỏng, giúp nước đá nổi lên trên mặt nước lỏng.