Estado sólido

Artículo principal: Hielo.

Al estar el agua en estado sólido, todas las moléculas se encuentran unidas mediante

un enlace de hidrógeno, que es un enlace intermolecular y forma una estructura parecida a

un panal de abejas, lo que explica que el agua sea menos densa en estado sólido que en el

estado líquido. La energía cinética de las moléculas es muy baja, es decir que las moléculas

están casi inmóviles.

El agua glacial sometida a extremas temperaturas y presiones criogénicas adquiere una alta

capacidad de sublimación, al pasar de sólida a vapor por la acción energética de los elementos

que la integran —oxígeno e hidrógeno— y del calor atrapado durante su proceso de

congelación-expansión. Es decir, por su situación de confinamiento a grandes profundidades se

deshiela parcialmente, lo cual genera vapor a una temperatura ligeramente superior del helado

entorno, suficiente para socavar y formar cavernas en el interior de los densos glaciales. Estas

grutas, que además contienen agua proveniente de sistemas subglaciales, involucran a las tres

fases actuales del agua, donde al interactuar en un congelado ambiente subterráneo y sin la

acción del viento se transforman en el cuarto estado del agua: plasma semilíquido o gelatinoso.

Estado líquido

Cuando el agua está en estado líquido, al tener más temperatura, aumenta la energía cinética

de las moléculas, por lo tanto el movimiento de las moléculas es mayor, produciendo

rompimiento en los enlaces de hidrógeno, quedando algunas moléculas sueltas, y la mayoría

unidas.

Densidad

La densidad del agua líquida es muy estable y varía poco con los cambios de temperatura y

presión.

A la presión normal (1 atmósfera), el agua líquida tiene una mínima densidad a los 100 °C,

donde tiene 0,958 kg/L. Mientras baja la temperatura, aumenta la densidad (por ejemplo, a

90 °C tiene 0,965 kg/L) y ese aumento es constante hasta llegar a los 4,0 °C donde alcanza

una densidad de 1 kg/L. A esa temperatura (4,0 °C) alcanza su máxima densidad (a la presión

mencionada). A partir de ese punto, al bajar la temperatura, la densidad comienza a disminuir,

aunque muy lentamente, hasta que a los 0 °C disminuye hasta 0,9999 kg/L. Cuando pasa al

estado sólido (a 0 °C), ocurre una brusca disminución de la densidad pasando de 0,9999 kg/L a

0,917 kg/L.

Las moléculas de agua en estado solido establecen, cada una, hasta 4 puentes de hidrógeno, mientras que el agua liquida solo se establecen 3,4 puentes de hidrógeno. Por eso, la estructura de hielo forma un retículo que ocupa mas espacio y por lo tanto es menos denso que el agua. Cuando el agua se enfría, al principio se contrae como todos lo cuerpos, pero al llegar a los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el funto de

congelacion. En conclusión: el hielo es un enrejado de moléculas todas unidas unas a otras lo que hace que sea menos denso que el agua la cual tiene sus moléculas en constante formacion y separación (es una relación m/v) 

Ninguna de esas justificaciones es correcta amigo, el agua es el único líquido donde su estado sólido es menos denso que el mismo en estado liquido, la razon es porque la curva característica del agua entre la relación viscosidad versus temperatura, el agua menos de 6 grados centigrados no se comporta de manera lineal, tiende a ser algo constante en esas temperaturas. 

algo que no pasa con los demas fluidos, es por eso que el hielo flota sobre el agua, solo pasa en el agua, o si no me crees que pasa si le hechas un cubo de whiskey congelado a un vaso de whiskey ? veras que se hunde, y asi con cualquier fluido. 

menos el agua

el hielo en realidad es menos denso que el agua Porque el agua al congelar forma su estructura es hexagonal. Las moléculas se alejan entre si por lo que aumenta su volumen y disminuye su densidad