Hoe kan het dat wanneer je de temperatuur van stoffen verlaagt, deze ineenkrimpen maar water juist begint uit te zetten??

Alle stoffen, dus ook vloeistoffen, krimpen bij afkoeling. Dit komt omdat de moleculen bij afkoeling minder snel bewegen en daardoor minder plaats innemen. Water neemt een uitzondering in op deze regel. Ook water krimpt bij afkoeling, maar alleen tot vier graden C. Daarna begint het uit te zetten tot de temperatuur van nul graden is bereikt. Bij nul graden volgt de faseverandering en wordt water ijs.
Dat betekent dus dat bevroren water (ijs dus) een groter volume heeft dan water met een temperatuur groter dan nul graden en door dit fenomeen op water blijft drijven. Tevens bevriest water daarom van boven naar beneden. Zonder dit fenomeen was leven op aarde niet mogelijk, daar anders het water van onder af zou bevriezen en al het leven op in de wateren dood zou gaan. 71% van de oppervlak van de aarde is n.l. bedekt met water! Een ander voordeel is dat als waterijs (dus geen landijs) smelt, het weer het originele volume van water aanneemt en dus zal de waterspiegel niet stijgen.
Waarom?
Water bevat waterstofbruggen die een verbinding maken tussen waterstofmoleculen. In vloeibaar water boven de vier graden bewegen de moleculen zo snel dat niet alle bruggen benut kunnen worden. Daalt de temperatuur, dan bewegen de moleculen minder snel en worden er meer bruggen gemaakt tussen atomen die er dan weer voor zorgen dat de moleculen op een vaste afstand van elkaar blijven en daardoor niet meer zo dicht bij elkaar. kunnen komen. M.a.w., ze hebben meer ruimte nodige met als gevolg dat het water uit gaat zetten, naarmate er meer bruggen worden geslagen.