La molecola d'acqua è composta da 2 atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Il lato dell'atomo di ossigeno della molecola è leggermente negativo mentre il lato degli atomi di idrogeno ha una leggera carica positiva. Questo rende le molecole d'acqua attratte l'una verso l'altra formando legami idrogeno. Al momento del congelamento, le molecole si dispongono in una disposizione che è molto aperta in natura e contiene più spazio dell'acqua allo stato liquido. Quindi, si dice che l'acqua si espanda al congelamento e diventa meno densa. D'altra parte, si contrae sullo scongelamento, molto diversamente dalla maggior parte degli altri liquidi.

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