A densidade de uma substância (o peso em relação ao volume) varia com sua temperatura. O gelo bóia porque sua densidade é menor do que a da água líquida em temperatura ambiente. Essa é uma propriedade incomum, porque a maioria das substâncias puras é mais densa no estado sólido do que no líquido. No gelo comum, obtido sob pressão atmosférica, as moléculas de água formam estruturas hexagonais que deixam vãos entre elas. A ausência de moléculas nesses espaços causa uma diminuição da densidade do sólido em relação ao líquido. Com o derretimento do gelo acima de 0 °C, o número de arranjos hexagonais diminui, e sua fragmentação faz com que a densidade da água aumente, atingindo seu valor máximo a 4 ºC. Até hoje cientistas fazem pesquisas para tentar entender por que a água líquida se comporta assim.
Fonte: Maria Eugênia Garcia Porto, doutoranda no Instituto de Química da Unicamp
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