Question

como as moléculas da água se ligam

Answer 1

Se unem pelas pontes de Hidrogenio

O O O
/ \ / \ / \

H H H

o Hidrogenio de uma molécula se une com a de oxigenio da outra

Answer 2

Olá! Para sabermos como se ligam as moléculas de água devemos primeiramente entender as ligações entre os átomos (H e O), e como os elétrons se comportam dentro da molécula.

Primeiramente, nós sabemos que o hidrogênio possui 1 elétron em sua camada de valência e o oxigênio possui 6 elétrons na camada de valência. Bom, todos nós sabemos que os átomos querem chegar aos 8 elétrons na última camada, e também que a molécula de água possui 2 hidrogênios e 1 oxigênio (H2O). Ou seja, haverá uma ligação covalente entre esses átomos, isso porque os hidrogênios irão compartilhar seus dois elétrons com o oxigênio, fazendo com que ele fique com 8 elétrons, lembrando que os dois hidrogênios também irão adquirir a estabilidade, com 2 elétrons na camada de valência (exceção ao octeto). Além disso, a ligação covalente juntamente com a diferença de eletronegatividade (pois o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, ou seja, atrai mais os elétrons) entre o átomo de hidrogênio e o de oxigênio fará com que surjam dois polos diferentes, um parcial positivo (o hidrogênio) e o outro parcial negativo (o oxigênio), daí vem o fato de dizermos que água é polar (tem polos). Outro ponto para ressaltarmos é o fato de que se o oxigênio e o hidrogênio compartilharam 2 elétrons, isso significa que o átomo de oxigênio terá 4 elétrons sobrando (pois tem 6 na camada de valência) e de acordo com a VSEPR esses 2 pares de elétrons irão causar uma repulsão (pois cargas negativas tendem a se repelir) fazendo com que a molécula de água adquira uma geometria angular, algo que é extremamente importante para que o gelo flutue na água, juntamente com as ligações entre as moléculas de água (que foi o que você perguntou). Bem, vamos explicar essas "ligações":
Sabemos que a molécula de água terá um polo parcial negativo (O) e outro parcial positivo (H), então quando ela chegar perto de outra molécula o oxigênio de uma delas irá atrair o hidrogênio da outra (lembre-se que positivo atrai negativo), fazendo surja uma interação chamada de ponte de hidrogênio (quando o hidrogênio de liga ao Flúor, Oxigênio ou Nitrogênio) gerando assim a "ligação" entre as moléculas de água. Ali em cima eu havia dito que isso, juntamente com a geometria angular da água, torna essa molécula algo bem único quando está no estado sólido, porque quando elas se ligam forma-se uma estrutura hexagonal deixando um graaaande espaço vazio entre elas e isso aumenta o volume ocupado pela água e consequentemente a densidade dela (já que d = m/v) fazendo com que o gelo flutue sobre a água, coisa que não acontece com nenhuma outra substância em estado sólido. Espero ter ajudado. Bons estudos.