El agua es una sustancia inusual ya que su forma sólida (hielo) es menos densa que su forma líquida (al menos a temperaturas normales y presiones en la transición de fase). Es por esto que el hielo flota y la frase “punta del iceberg” existe.
La distancia intermolecular media está inversamente relacionada con la densidad de una sustancia. Dado que las moléculas [math] H_2O [/ math] son las mismas, sigue que la distancia intermolecular en el hielo es mayor que en el agua.
El estado de la materia es una función de los enlaces atómicos o moleculares en lugar de la distancia intermolecular. La mayoría de las sustancias que tienen una forma líquida se cristalizan cuando se vuelven sólidas: las moléculas forman un patrón regular que permite un empaquetamiento más denso, por lo que el sólido es más denso y tiene distancias intermoleculares más cortas que el fluido. El agua también se cristaliza en forma de hielo al formar los llamados enlaces de hidrógeno: estos mantienen a las moléculas más separadas en promedio que las moléculas no unidas en el líquido porque los enlaces de hidrógeno son bastante débiles.
El helio permanece líquido incluso a temperatura cero absoluta porque no hay un enlace atómico entre los átomos y no importa cuán pequeña sea la distancia intermolecular (¡siempre que no estemos hablando de temperaturas y presiones que podrían causar ionización y colisiones entre los núcleos atómicos que dan como resultado la fusión!
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