Aslında genel olarak sular, yüzeyden donmaya başlıyor. Alt kısımda kalan su ise sıvı formda bulunuyor.
Bu durum, biraz da kimya bilgisi gerektiriyor. Ama merak etmeyin, sizin için en basit şekilde anlatacağız!
Suyun donma sırasında yoğunluğu azalır.
Sizinle biraz geçmişe gidelim. Kimya derslerinde mutlaka işlediğimiz bu konuyu hatırladınız mı? Suyun yoğunluğunun azalması, katılaşırken oluşturduğu boşluklu ve düzenli kristal yapılar sayesinde ortaya çıkıyor.
Su molekülleri aslında oksijen ve hidrojen atomları arasındaki kovalent bağlarla birbirine çok sıkı bağlıdır. Ayrıca moleküller arasında da zayıf hidrojen bağları bulunur. Bu bağlar, suyun sıvı formdayken esneklik kazanmasını sağlar.
Sıcaklık düştükçe su moleküllerinin kinetik enerjisi de azalır.
Ama su, 4°C'nin altındaki sıcaklıklarda anormal hareket eder. Isı düştükçe, su molekülleri birbirlerine yaklaşmak yerine boşluklu yapılar oluşturarak hacmi artırır. Bunu yaparken su kristalize ve düzenli altıgen yapılar oluşturur. Tahmin edersiniz ki bu yapılar arasında boşluklar kalır.
Bu boşluklu yapı, suyun donduğunda buz oluşmasına neden olur. Bu durum, suyun donma noktasına ulaştığında kristalize olurken içinde boşluklar bırakarak daha düşük bir yoğunluk elde etmesine yol açar.
Bu da suyun, donduğunda yüzeyde kalmasını sağlar.