La densidad se relaciona con la masa por unidad de volumen. Si sus moléculas son más pesadas pero ocupan más espacio, el resultado neto podría ser más o menos masa por unidad de volumen.

Cuando observa un hidrocarburo típico, tiene mucho carbono e hidrógeno. Ahora, átomo por átomo, el oxígeno es más pesado que el carbono (ignorando la abundancia isotópica, aproximadamente una proporción de 16:12). Entonces, si las moléculas tuvieran la misma forma, si reemplazáramos los carbonos con oxígenos, el hidrocarburo se volvería más pesado (no puedes hacer eso, por supuesto, la química es diferente).

Pero la forma más grande y compleja de las moléculas de hidrocarburos tiene otro efecto. Imagina dos ascensores. En un ascensor apiñamos a un grupo de bailarines de ballet: altos, elegantes y capaces de estar muy cerca. En el otro ascensor hay varias personas que simplemente fueron de compras; llevan bolsas grandes y generalmente ocupan mucho espacio. Es muy posible que pueda conseguir 15 bailarines de ballet en el primer ascensor y solo cinco compradores en el segundo. Entonces, aunque los bailarines pueden pesar 100 libras cada uno y los compradores 200 libras, la primera cabina del ascensor será más pesada.

La misma analogía puede ayudar a explicar por qué la densidad de la mayoría de los materiales disminuye cuando aumenta la temperatura. Imagina que los bailarines escuchan música y comienzan a bailar. ¡De repente, 15 de ellos no van a caber en ese ascensor!

¿Quizás por eso la música de ascensor suele ser tan horrible?

Porque las moléculas de agua son pequeñas y están muy juntas, lo que hace que el agua tenga una densidad mayor que la gasolina.

Uno de mis profesores de química tenía una forma interesante de describir este tipo de fenómeno.
Debido a que la molécula de agua tiene la forma de un triángulo, es posible que las moléculas de agua se "acurruquen" entre sí y se compacten entre sí.Así:
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Afirmó que las moléculas de agua se comportan más como H (100) O (50) que como H (2) O.
Ahora, estoy seguro de que podríamos pensar en una docena de razones por las que esto no es correcto, pero: esto muestra una propiedad única del agua.Se relaciona estrechamente con las respuestas proporcionadas por @Floris y @G.Smith.

Si el agua fuera realmente H (100) O (50), ¿explicaría eso la propiedad de su pregunta original?Creo que lo haría.
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Otro enfoque para responder a esto por sí mismo podría ser correr con la idea y observar moléculas con un peso molecular aún mayor.

¿Por qué los plásticos no son mucho más pesados que el plomo?¿Por qué no es el ADN?Estas son moléculas verdaderamente masivas, pero sus densidades son bastante bajas (comparables al agua).

Con los polímeros, debería hacerse una idea bastante rápida de que la disposición de los átomos sí importa.Si bien las moléculas en sí mismas son muy pesadas, también ocupan más espacio y, por lo tanto, son menos densas.Con la gasolina, las moléculas habituales no son tan mucho más grandes que el agua, por lo que los efectos de la disposición no son tan obvios.

Además de eso, la fuerza intermolecular también juega un papel: aquí entra en juego la atracción del agua hacia otras moléculas de agua.Los plásticos, por otro lado, dejan agujeros y, a menudo, no se atraen especialmente entre sí, lo que lleva a densidades más bajas.

Imagínese esto.Tienes una canasta de bolas de espuma y una canasta de bolas de madera.Digamos que cada canasta tiene el mismo volumen y cada pelota el mismo volumen también.Coloque tantas bolas de espuma como pueda en la primera canasta y haga lo mismo con la otra canasta pero con bolas de madera.Cada una de las bolas de espuma pesa 10 gramos y cada una de las bolas de madera pesa 20 gramos.Descubres que puedes meter 3 veces más bolas de espuma en la canasta que bolas de madera.Haciendo los cálculos, encuentras que:

10 gramos * 3 veces más bolas> 20 gramos.

30> 20.

Esto significa que, aunque las bolas de espuma pesan menos que las bolas de madera, se pueden empaquetar juntas más densamente, lo que da como resultado una masa total mayor que las bolas de madera.¡Espero que esto haya aclarado algo!

El agua es más densa que la gasolina, por lo que esencialmente hay más moléculas de agua en un volumen determinado. Por ejemplo, en un volumen dado, puede haber 15.000 moléculas de gasolina pero 20.000 moléculas de agua.