Question

почему плотность льда меньше плотности воды хотя они состоят из одних и тех же молекул?

Answer 1

разные агрегатные состояния

Answer 2

При охлаждении воды до 4 градусов она не сжимается, как многие жидкости, а расширяется. Поэтому более холодная вода легче и поднимается на поверхность, где и замерзает.  Поэтому плотность льда меньше, чем плотность воды.