Voda je misteriozna tečnost. To je zbog činjenice da je većina njegovih svojstava anomalna, tj. razlikuje od ostalih tečnosti. Razlog leži u njegovoj posebnoj strukturi, koja je posljedica vodikovih veza između molekula koje se mijenjaju s temperaturom i pritiskom. Led takođe ima ova jedinstvena svojstva. Vrijedi reći da se gustoća može odrediti pomoću formule ρ=m/V. Shodno tome, ovaj kriterijum se može utvrditi proučavanjem mase supstance medija po jedinici zapremine.
Pogledajmo neka svojstva leda i vode. Na primjer, anomalija gustoće. Nakon topljenja, gustina leda se povećava, prolazeći kroz kritičnu oznaku od 4 stepena, a tek nakon toga počinje da se smanjuje sa povećanjem temperature. Međutim, u običnim tekućinama uvijek se smanjuje u procesu hlađenja. Ova činjenica nalazi potpuno naučno objašnjenje. Što je temperatura viša, to su molekuli brži. To dovodi do njihovog odvajanja i, shodno tome, tvar postaje labavija. Zagonetka vode je i u tome što, uprkos povećanjubrzina molekula sa porastom temperature,
njegova gustina opada samo na visokim temperaturama.
Druga zagonetka leži u pitanjima: "Zašto led može plutati na površini vode?", "Zašto se ne smrzava do dna u rijekama?" Činjenica je da je gustina leda manja od gustine vode. A u procesu topljenja bilo koje druge tekućine, njena gustoća je manja od gustoće kristala. To je zbog činjenice da u potonjem molekuli imaju određenu periodičnost i redovno su raspoređeni. Ovo je tipično za kristale bilo koje supstance. Međutim, osim toga, njihovi molekuli su prilično gusto „upakovani“. U procesu taljenja kristala nestaje pravilnost, što je moguće samo sa manje gustom vezom molekula. U skladu s tim, gustoća tvari se smanjuje u procesu topljenja. Ali ovaj kriterij se prilično mijenja, na primjer, pri topljenju metala on se smanjuje u prosjeku za samo 3 posto.
Međutim, gustina leda je deset posto manja od gustine vode. Stoga možemo reći da je ovaj skok anomalan ne samo po svom predznaku, već i po veličini.
Ove zagonetke su objašnjene posebnostima strukture leda. To je mreža vodoničnih veza, gdje ih ima četiri u svakom čvoru. Stoga se mreža naziva četverostruka. Svi uglovi u njemu jednaki su qT, pa se naziva tetraedarski. Štaviše, sastoji se od šestočlanih prstenova zakrivljenog oblika.
Odlika strukture čvrste vode je tolabavo spakovane molekule u njemu. Da su u bliskoj vezi, tada bi gustina leda bila 2,0 g/cm3, dok je u stvarnosti 0,92 g/cm3. Iz ovoga je trebao slijediti zaključak da bi prisustvo velikih prostornih volumena trebalo dovesti do pojave nestabilnosti. U stvari, mreža ne postaje manje jaka, ali se može ponovo izgraditi. Led je toliko jak materijal da su čak i preci modernih Eskima naučili da od njega grade svoje kolibe. Do danas stanovnici Arktika koriste ledeni beton kao građevinski materijal. Shodno tome, sa povećanjem pritiska, struktura leda se mijenja. Upravo ta stabilnost čini glavno svojstvo vodoničnih veza mreža između H2O molekula. Shodno tome, svaki molekul vode zadržava četiri vodonične veze u tekućem stanju, ali istovremeno uglovi postaju različiti od qT, što dovodi do činjenice da je gustina leda manja od gustine vode.
