Ang tubig ay isang mahiwagang likido. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang karamihan sa mga pag-aari nito ay maanomalya, i.e. kakaiba sa ibang likido. Ang dahilan ay nakasalalay sa espesyal na istraktura nito, na dahil sa mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula na nagbabago sa temperatura at presyon. Ang yelo ay mayroon ding mga kakaibang katangian. Ito ay nagkakahalaga ng pagsasabi na ang density ay maaaring matukoy gamit ang formula ρ=m / V. Alinsunod dito, ang pamantayang ito ay maaaring maitatag sa pamamagitan ng pag-aaral ng mass ng substance ng medium kada unit volume.
Tingnan natin ang ilang katangian ng yelo at tubig. Halimbawa, anomalya sa density. Pagkatapos ng pagtunaw, ang density ng yelo ay tumataas, na dumadaan sa isang kritikal na marka ng 4 degrees, at pagkatapos lamang nito ay nagsisimula itong bumaba sa pagtaas ng temperatura. Gayunpaman, sa mga ordinaryong likido, palaging bumababa ito sa proseso ng paglamig. Ang katotohanang ito ay nakakahanap ng isang ganap na siyentipikong paliwanag. Kung mas mataas ang temperatura, mas mabilis ang mga molekula. Ito ay humahantong sa pagtulak sa kanila, at, nang naaayon, ang sangkap ay nagiging mas maluwag. Ang bugtong ng tubig ay nakasalalay din sa katotohanan na, sa kabila ng pagtaasbilis ng mga molekula na may pagtaas ng temperatura,
nababawasan lang ang density nito sa matataas na temperatura.
Ang pangalawang bugtong ay nasa mga tanong na: "Bakit lumulutang ang yelo sa ibabaw ng tubig?", "Bakit hindi ito nagyeyelo hanggang sa ilalim sa mga ilog?" Ang katotohanan ay ang density ng yelo ay mas mababa kaysa sa tubig. At sa proseso ng pagtunaw ng anumang iba pang likido, ang density nito ay lumalabas na mas mababa kaysa sa isang kristal. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa huli ang mga molekula ay may isang tiyak na periodicity at regular na nakaayos. Ito ay tipikal para sa mga kristal ng anumang mga sangkap. Gayunpaman, bukod dito, ang kanilang mga molekula ay "naka-pack" sa halip nang makapal. Sa proseso ng pagtunaw ng kristal, nawawala ang regularidad, na posible lamang sa isang hindi gaanong siksik na bono ng mga molekula. Alinsunod dito, ang density ng sangkap ay bumababa sa proseso ng pagtunaw. Ngunit medyo nagbabago ang pamantayang ito, halimbawa, kapag natutunaw ang mga metal, bumababa ito ng average na 3 porsiyento lang.
Gayunpaman, ang density ng yelo ay mas mababa ng sampung porsyento kaysa sa density ng tubig. Samakatuwid, masasabi nating ang pagtalon na ito ay maanomalya hindi lamang sa tanda nito, kundi pati na rin sa laki nito.
Ang mga puzzle na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng mga kakaibang istraktura ng yelo. Ito ay isang grid ng mga hydrogen bond, kung saan mayroong apat sa mga ito sa bawat node. Samakatuwid, ang grid ay tinatawag na quadruple. Ang lahat ng mga anggulo sa loob nito ay katumbas ng qT, kaya tinatawag itong tetrahedral. Bukod dito, binubuo ito ng anim na miyembro na mga singsing na may hubog na hugis.
Ang isang tampok ng istraktura ng solid na tubig ay iyonnakaimpake na mga molekula nang maluwag sa loob nito. Kung sila ay nasa malapit na relasyon, kung gayon ang density ng yelo ay magiging 2.0 g/cm3, habang sa katotohanan ito ay 0.92 g/cm3. Mula dito ang konklusyon ay dapat na sumunod na ang pagkakaroon ng malalaking spatial volume ay dapat na humantong sa hitsura ng kawalang-tatag. Sa katunayan, ang grid ay hindi nagiging mas malakas, ngunit maaari itong itayo muli. Ang yelo ay napakalakas na materyal na kahit na ang mga ninuno ng modernong Eskimo ay natutong magtayo ng kanilang mga kubo mula rito. Hanggang ngayon, ang mga naninirahan sa Arctic ay gumagamit ng ice concrete bilang isang materyales sa gusali. Alinsunod dito, sa pagtaas ng presyon, nagbabago ang istraktura ng yelo. Ang katatagan na ito ang bumubuo sa pangunahing pag-aari ng mga bono ng hydrogen ng mga network sa pagitan ng mga molekula ng H2O. Alinsunod dito, ang bawat molekula ng tubig ay nagpapanatili ng apat na hydrogen bond sa likidong estado, ngunit sa parehong oras ang mga anggulo ay nagiging iba sa qT, na humahantong sa katotohanan na ang densidad ng yelo ay mas mababa kaysa sa tubig.
