Water is 'n geheimsinnige vloeistof. Dit is te wyte aan die feit dat die meeste van sy eienskappe anomaal is, d.w.s. verskil van ander vloeistowwe. Die rede lê in sy spesiale struktuur, wat te wyte is aan waterstofbindings tussen molekules wat met temperatuur en druk verander. Ys het ook hierdie unieke eienskappe. Dit is die moeite werd om te sê dat die digtheid bepaal kan word deur die formule ρ=m/V te gebruik. Gevolglik kan hierdie maatstaf vasgestel word deur die studie van die massa van die stof van die medium per eenheidsvolume.
Kom ons kyk na 'n paar eienskappe van ys en water. Byvoorbeeld, digtheidsanomalie. Na smelt neem die digtheid van ys toe, gaan deur 'n kritieke punt van 4 grade, en eers daarna begin dit afneem met toenemende temperatuur. In gewone vloeistowwe neem dit egter altyd af in die proses van afkoeling. Hierdie feit vind 'n heeltemal wetenskaplike verklaring. Hoe hoër die temperatuur, hoe vinniger is die molekules. Dit lei daartoe dat hulle uitmekaar gedruk word, en gevolglik word die stof losser. Die raaisel van water lê ook daarin dat, ten spyte van die toenamespoed van molekules met toenemende temperatuur,
die digtheid daarvan neem net af by hoë temperature.
Die tweede raaisel lê in die vrae: "Hoekom kan ys op die oppervlak van die water dryf?", "Hoekom vries dit nie tot op die bodem in riviere nie?" Die feit is dat die digtheid van ys laer is as dié van water. En in die proses om enige ander vloeistof te smelt, blyk die digtheid daarvan minder te wees as dié van 'n kristal. Dit is te wyte aan die feit dat by laasgenoemde die molekules 'n sekere periodisiteit het en gereeld gerangskik word. Dit is tipies vir kristalle van enige stowwe. Benewens dit is hul molekules egter taamlik dig "verpak". In die proses van kristalsmelting verdwyn reëlmaat, wat slegs moontlik is met 'n minder digte binding van molekules. Gevolglik neem die digtheid van die stof af in die proses van smelt. Maar hierdie maatstaf verander nogal baie, byvoorbeeld, wanneer metale smelt, verminder dit met gemiddeld net 3 persent.
Die digtheid van ys is egter tien persent minder as die digtheid van water. Daarom kan ons sê dat hierdie sprong ongewoon is, nie net in sy teken nie, maar ook in sy grootte.
Hierdie raaisels word verduidelik deur die eienaardighede van die ysstruktuur. Dit is 'n rooster van waterstofbindings, waar daar vier van hulle by elke nodus is. Daarom word die rooster viervoudig genoem. Alle hoeke daarin is gelyk aan qT, dus word dit tetraëdries genoem. Boonop bestaan dit uit sesledige ringe met 'n geboë vorm.
'n Kenmerk van die struktuur van vaste water is ditmolekules los daarin gepak. As hulle in noue verwantskap was, sou die digtheid van ys 2,0 g/cm3 wees, terwyl dit in werklikheid 0,92 g/cm3 is. Hieruit moes die gevolgtrekking gevolg het dat die teenwoordigheid van groot ruimtelike volumes tot die verskyning van onstabiliteit moes lei. Trouens, die rooster word nie minder sterk nie, maar dit kan herbou word. Ys is so 'n sterk materiaal dat selfs die voorouers van moderne Eskimo's geleer het om hul hutte daaruit te bou. Tot vandag toe gebruik die inwoners van die Arktiese gebied ysbeton as boumateriaal. Gevolglik, met toenemende druk, verander die struktuur van ys. Dit is hierdie stabiliteit wat die hoofeienskap van die waterstofbindings van netwerke tussen H2O-molekules uitmaak. Gevolglik behou elke watermolekule vier waterstofbindings in die vloeibare toestand, maar terselfdertyd word die hoeke anders as qT, wat daartoe lei dat die digtheid van ys minder is as dié van water.
