Vann er en mystisk væske. Dette skyldes det faktum at de fleste av egenskapene er unormale, dvs. forskjellig fra andre væsker. Årsaken ligger i dens spesielle struktur, som skyldes hydrogenbindinger mellom molekyler som endres med temperatur og trykk. Is har også disse unike egenskapene. Det er verdt å si at tettheten kan bestemmes ved hjelp av formelen ρ=m/V. Følgelig kan dette kriteriet etableres gjennom studiet av massen til stoffet i mediet per volumenhet.
La oss se på noen egenskaper til is og vann. For eksempel tetthetsanomali. Etter smelting øker tettheten av is, passerer gjennom et kritisk merke på 4 grader, og først etter det begynner den å avta med økende temperatur. Men i vanlige væsker avtar den alltid i prosessen med avkjøling. Dette faktum finner en fullstendig vitenskapelig forklaring. Jo høyere temperatur, jo raskere blir molekylene. Dette fører til at de skyves fra hverandre, og følgelig blir stoffet løsere. Vanngåten ligger også i at det til tross for økningenhastighet til molekyler med økende temperatur,
densiteten reduseres bare ved høye temperaturer.
Den andre gåten ligger i spørsmålene: "Hvorfor kan is flyte på overflaten av vannet?", "Hvorfor fryser den ikke til bunnen i elver?" Faktum er at tettheten til is er lavere enn vann. Og i prosessen med å smelte en hvilken som helst annen væske, viser dens tetthet seg å være mindre enn en krystall. Dette skyldes det faktum at i sistnevnte har molekylene en viss periodisitet og er ordnet regelmessig. Dette er typisk for krystaller av alle stoffer. Men i tillegg til dette er molekylene deres "pakket" ganske tett. I prosessen med krystallsmelting forsvinner regulariteten, noe som bare er mulig med en mindre tett binding av molekyler. Følgelig avtar stoffets tetthet i smelteprosessen. Men dette kriteriet endrer seg ganske mye, for eksempel ved smelting av metaller reduseres det med i gjennomsnitt bare 3 prosent.
Tettheten til is er imidlertid ti prosent mindre enn tettheten til vann. Derfor kan vi si at dette hoppet er unorm alt ikke bare i fortegn, men også i størrelse.
Disse gåtene forklares av isstrukturens særegenheter. Det er et rutenett av hydrogenbindinger, hvor det er fire av dem ved hver node. Derfor kalles rutenettet firedoblet. Alle vinkler i den er lik qT, så den kalles tetraedrisk. Dessuten består den av seksleddede ringer med buet form.
Et trekk ved strukturen til fast vann er detpakket molekyler løst i den. Hvis de var i nært forhold, ville tettheten av is vært 2,0 g/cm3, mens den i virkeligheten er 0,92 g/cm3. Av dette burde konklusjonen ha fulgt at tilstedeværelsen av store romlige volumer skulle føre til ustabilitet. Faktisk blir rutenettet ikke mindre sterkt, men det kan bygges opp igjen. Is er et så sterkt materiale at selv forfedrene til moderne eskimoer lærte å bygge hyttene sine av det. Den dag i dag bruker innbyggerne i Arktis isbetong som byggemateriale. Følgelig, med økende trykk, endres strukturen til isen. Det er denne stabiliteten som utgjør hovedegenskapen til hydrogenbindingene til nettverk mellom H2O-molekyler. Følgelig beholder hvert vannmolekyl fire hydrogenbindinger i flytende tilstand, men samtidig blir vinklene forskjellige fra qT, noe som fører til at tettheten til is er mindre enn vann.
