Por que o gelo flutua na água?

Kohaku
KohakuO gelo no copo flutua em vez de afundar. Parece tão comum, mas na verdade é um belo mistério.
A resposta em 30 segundos
KohakuA resposta está em como as moléculas de água se alinham.

O gelo flutua na água porque, para o mesmo volume, o gelo é mais leve que a água. Quando a água congela, suas moléculas se alinham de forma regular, como se estivessem de mãos dadas, formando uma estrutura com muitos espaços vazios. Por isso, ao congelar, o volume cresce cerca de 9%, ela fica mais leve que a água e flutua. Na maioria das substâncias o sólido é mais pesado, então a água tem uma propriedade incomum.

Gelo flutuando em um copo de água
Gelo flutuando em um copo de água. É sólido, mas flutua na superfície.Foto: Cleiton Andrade Andrade from Alfenas, Brasil / CC0 / Wikimedia Commons

Normalmente, o sólido é mais pesado

Para a maioria das substâncias, quando um líquido vira sólido, as moléculas se juntam bem apertadas e o peso para o mesmo volume (densidade) aumenta. Com a água é o contrário. Segundo o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS), a água fica cerca de 9% menos densa quando congela. É por isso que tanto o gelo do copo quanto os icebergs do mar flutuam em vez de afundar.

Alinhadas com muitos espaços

As moléculas de água se atraem umas às outras por meio de ligações fracas chamadas "ligações de hidrogênio". Quando a água vira gelo, essas ligações organizam as moléculas em uma rede hexagonal e as prendem numa forma com muitos espaços vazios. Na água líquida, as moléculas se movem e conseguem entrar nos espaços, então a mesma quantidade ocupa menos volume.

Figura: Como as moléculas se alinham na água líquida e no gelo
Água líquidaGeloPreencheos espaçosMuitosespaçosCongelado: cerca de 9% maior→ Mais leve, então flutua

O número e o formato das moléculas foram simplificados para facilitar a compreensão.

Kohaku
KohakuFicar mais leve ao virar sólido. A água é um pouco esquisita, não é?

A maior parte do iceberg fica submersa

Segundo o USGS, a densidade do gelo é cerca de 90% da densidade da água. Por isso, apenas cerca de 10% de um pedaço de gelo que flutua fica acima da superfície, e a maior parte permanece debaixo da água. No entanto, se houver bolhas de ar no gelo, essa proporção muda um pouco.

Como o gelo protege a vida nos lagos

A água fica mais pesada a cerca de 4 °C. Quando um lago esfria no inverno, a água pesada a cerca de 4 °C se acumula no fundo, enquanto a água mais fria e mais leve e o gelo ficam na superfície. O gelo que se forma na superfície funciona como uma tampa, dificultando o congelamento da água abaixo. Se o gelo afundasse, os lagos poderiam congelar de baixo para cima.

Quer saber mais?

  • A água se expande com muita força quando congela. Quando a água que entrou em fendas de uma rocha congela, ela pode partir a rocha.
  • A água que penetra no asfalto e depois congela e se expande é uma das razões pelas quais aparecem mais rachaduras e buracos depois de um inverno frio.
  • O gelo feito de um tipo especial de água chamado "água pesada" é mais pesado que a água comum, então afunda quando você o coloca na água comum.
Kohaku
KohakuQuando a água congela, ela se organiza com muitos espaços, então o volume cresce e ela fica mais leve. É por isso que o gelo flutua.

Quiz rápido: teste-se

Por que o gelo flutua na água?

Mostrar a resposta
  1. Porque tem ar preso dentro
  2. Porque é mais leve que a água para o mesmo tamanho
  3. Porque a superfície da água o sustenta

Porque é mais leve que a água para o mesmo tamanho Quando a água congela, suas moléculas se alinham com muitos espaços, então o volume cresce cerca de 9%. Para o mesmo volume, o gelo é mais leve que a água, por isso flutua.

Fontes

  1. Water DensityU.S. Geological Survey (USGS) Water Science School
  2. 8.12: Ice and WaterChemistry LibreTexts (ChemPRIME, Chemical Education Digital Library)

Este artigo foi escrito após verificar as fontes acima em 2026-10-03. As explicações podem mudar conforme a pesquisa avança. Os créditos das fotos são mostrados abaixo de cada foto.