Respuesta rápida: El hielo flota porque, al congelarse, las moléculas de agua forman una estructura abierta que ocupa más espacio. La misma cantidad de agua se vuelve menos densa que el líquido que la rodea.
La excepción del agua
La mayoría de las sustancias se hacen más densas al enfriarse, pero el agua alcanza su densidad máxima cerca de 4 °C. Al seguir enfriándose y congelarse, los enlaces de hidrógeno ordenan las moléculas en una red cristalina con huecos. La masa no desaparece, pero queda repartida en un volumen mayor.
Densidad y empuje
Un objeto flota cuando puede desplazar un peso de líquido igual al suyo antes de quedar completamente sumergido. Como el hielo es menos denso que el agua líquida, basta con sumergir una parte para desplazar su propio peso. Aproximadamente una décima parte de un bloque de hielo queda por encima de la superficie.
Por qué es importante para la vida
En invierno, el hielo se forma primero en la superficie de lagos y estanques. Esa capa reduce el intercambio de calor con el aire y el agua más profunda puede mantenerse líquida. Si el hielo se hundiera, los lagos podrían congelarse desde el fondo con mucha más facilidad, dificultando la supervivencia de numerosos organismos.
Hielo marino e icebergs
El hielo de agua dulce y el hielo marino flotan, aunque la sal modifica la densidad y el punto de congelación. Los icebergs muestran solo una fracción de su volumen sobre el mar. Su forma bajo el agua puede ser irregular, de modo que acercarse a ellos resulta peligroso incluso cuando la parte visible parece pequeña.
Qué conviene recordar
- Congelarse aumenta el volumen del agua sin aumentar su masa.
- Menor densidad significa que el hielo puede flotar.
- La capa de hielo superficial ayuda a conservar agua líquida debajo.
Una propuesta para investigar
Llena un vaso transparente hasta tres cuartos, marca el nivel y añade un cubito. Observa cuánto queda fuera del agua. Cuando se derrita, comprueba el nivel: el cubito ya desplazaba una cantidad de agua equivalente a su peso.
Preguntas frecuentes
¿Por qué una botella llena puede romperse en el congelador?
Porque el agua aumenta de volumen al convertirse en hielo y ejerce presión contra las paredes del recipiente.
¿Todo el hielo es igual de denso?
No exactamente. Las burbujas, la sal, la temperatura y la compactación pueden producir pequeñas diferencias.