Em que temperatura a água atinge o seu maior valor de densidade?

A alternativa correta é letra D) 4ºC.

A alternativa CORRETA é a letra d) 4ºC.

Para a água, a densidade varia com a temperatura, e essa variação é influenciada por sua estrutura molecular única.

Quando a água está a uma temperatura superior a 4ºC, suas moléculas estão em constante movimento térmico. À medida que a água é aquecida, as moléculas ganham energia cinética, aumentando sua velocidade e agitação. Isso faz com que as moléculas se afastem umas das outras, ocupando um volume maior e resultando em uma diminuição na densidade. Portanto, a água se torna menos densa à medida que é aquecida acima de 4ºC.

No entanto, à medida que a água é resfriada a partir de 4ºC, algo interessante acontece. A estrutura molecular da água começa a mudar. As ligações de hidrogênio entre as moléculas de água se reorganizam, formando uma estrutura cristalina especial conhecida como "rede de tetraedros". Nesse arranjo, cada molécula de água é cercada por quatro outras moléculas em uma configuração semelhante a um tetraedro.

Essa estrutura cristalina é responsável pela expansão da água à medida que sua temperatura diminui abaixo de 4ºC. À medida que a água se aproxima do ponto de congelamento, a rede de tetraedros se torna mais estável e se expande, ocupando um volume maior do que a água líquida a 4ºC. Consequentemente, a densidade da água diminui à medida que sua temperatura diminui abaixo de 4ºC.

Portanto, o maior valor de densidade da água é atingido a uma temperatura de 4ºC, como consta na alternativa d).