Почему плотность воды в жидком состоянии выше, чем в твёрдом?

Потому что при замерзании между молекулами воды увеличивается расстояние по подобию снежинок, которых образуются в ледяные многогранные кристаллы. Плотность льда уменьшается, а подвижность молекул снижается, в связи с этим снижается и температура.