द्रव जल बर्फ़ से अधिक घना होता है, इसका कारण है

सही उत्तर है B, हाइड्रोजन बंधन। हाइड्रोजन बंधन बर्फ़ के अणुओं को एक खुले ढाँचे में जकड़ देते हैं, इसलिए बर्फ़ उतने ही द्रव्यमान के जल से अधिक जगह घेरती है।

हर जल अणु अपने चार पड़ोसी अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंधन बना सकता है। जल जमने पर ये बंधन अणुओं को एक स्थिर षट्कोणीय जालक में बाँध देते हैं, जिसके भीतर बहुत खाली जगह रहती है। बर्फ़ पिघलने पर कुछ बंधन टूट जाते हैं, ढाँचा ढह जाता है और अणु पास-पास आ जाते हैं, इसलिए द्रव अधिक घना होता है। जल लगभग 4 डिग्री सेल्सियस पर सबसे घना होता है। इसी कारण बर्फ़ तैरती है और झीलें ऊपर से जमती हैं, जिससे नीचे के जल में मछलियाँ सर्दी में जीवित रहती हैं।

A गलत है क्योंकि पृष्ठ तनाव सतह पर काम करता है और पूरे द्रव का घनत्व तय नहीं करता। C गलत है क्योंकि वान डर वाल्स बल बहुत कमज़ोर होते हैं और बर्फ़ का खुला ढाँचा नहीं बनाते। D गलत है क्योंकि हर अणु के भीतर के O–H सहसंयोजक बंधन बर्फ़ और जल में एक जैसे रहते हैं।

Exam tip: हाइड्रोजन बंधन से बने खुले ढाँचे के कारण बर्फ़ तैरती है; जल 4 °C पर सबसे घना होता है।