Водата е мистериозна течност. Това се дължи на факта, че повечето му свойства са аномални, т.е. различен от другите течности. Причината се крие в специалната му структура, която се дължи на водородните връзки между молекулите, които се променят с температура и налягане. Ледът също има тези уникални свойства. Струва си да се каже, че плътността може да се определи по формулата ρ=m/V. Съответно този критерий може да се установи чрез изследване на масата на веществото на средата за единица обем.
Нека да разгледаме някои свойства на леда и водата. Например, аномалия на плътността. След топенето плътността на леда се увеличава, преминавайки през критична марка от 4 градуса и едва след това започва да намалява с повишаване на температурата. Въпреки това, в обикновените течности, той винаги намалява в процеса на охлаждане. Този факт намира напълно научно обяснение. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързи са молекулите. Това води до раздвижването им и съответно веществото става по-рохкаво. Гатанката на водата се крие и във факта, че въпреки увеличениетоскорост на молекулите с повишаване на температурата,
плътността му намалява само при високи температури.
Втората гатанка се крие във въпросите: „Защо ледът може да плува по повърхността на водата?“, „Защо не замръзва до дъното в реките?“Факт е, че плътността на леда е по-ниска от тази на водата. И в процеса на топене на всяка друга течност, нейната плътност се оказва по-малка от тази на кристал. Това се дължи на факта, че в последните молекулите имат определена периодичност и се подреждат редовно. Това е характерно за кристали от всякакви вещества. Но освен това, техните молекули са „опаковани“доста плътно. В процеса на топене на кристали редовността изчезва, което е възможно само при по-малко плътна връзка на молекулите. Съответно, плътността на веществото намалява в процеса на топене. Но този критерий се променя доста, например при топенето на метали, той намалява средно само с 3 процента.
Въпреки това, плътността на леда е десет процента по-малка от плътността на водата. Следователно можем да кажем, че този скок е аномален не само по своя знак, но и по своята величина.
Тези пъзели се обясняват с особеностите на структурата на леда. Това е мрежа от водородни връзки, където има четири от тях във всеки възел. Следователно мрежата се нарича четворна. Всички ъгли в него са равни на qT, затова се нарича тетраедър. Освен това се състои от шестчленни пръстени с извита форма.
Характеристика на структурата на твърдата вода е товаопаковани молекули свободно в него. Ако бяха в тясна връзка, тогава плътността на леда би била 2,0 g/cm3, докато в действителност е 0,92 g/cm3. От това следва да следва изводът, че наличието на големи пространствени обеми трябва да доведе до появата на нестабилност. Всъщност мрежата не става по-малко силна, но може да бъде възстановена. Ледът е толкова здрав материал, че дори предците на съвременните ескимоси са се научили да строят колибите си от него. И до днес жителите на Арктика използват ледобетон като строителен материал. Съответно, с увеличаване на налягането структурата на леда се променя. Именно тази стабилност съставлява основното свойство на водородните връзки на мрежите между H2O молекули. Съответно всяка водна молекула запазва четири водородни връзки в течно състояние, но в същото време ъглите стават различни от qT, което води до факта, че плътността на леда е по-малка от тази на водата.
