El agua es un líquido misterioso. Esto se debe al hecho de que la mayoría de sus propiedades son anómalas, es decir, diferente de otros líquidos. La razón radica en su estructura especial, que se debe a los enlaces de hidrógeno entre las moléculas que cambian con la temperatura y la presión. El hielo también tiene estas propiedades únicas. Vale la pena decir que la densidad se puede determinar usando la fórmula ρ=m/V. En consecuencia, este criterio puede establecerse mediante el estudio de la masa de la sustancia del medio por unidad de volumen.
Veamos algunas propiedades del hielo y el agua. Por ejemplo, anomalía de densidad. Después de derretirse, la densidad del hielo aumenta, pasando por una marca crítica de 4 grados, y solo después de eso comienza a disminuir con el aumento de la temperatura. Sin embargo, en los líquidos ordinarios, siempre disminuye en el proceso de enfriamiento. Este hecho encuentra una explicación completamente científica. Cuanto más alta es la temperatura, más rápidas son las moléculas. Esto conduce a separarlos y, en consecuencia, la sustancia se vuelve más suelta. El enigma del agua también radica en que, a pesar del aumentovelocidad de las moléculas al aumentar la temperatura,
su densidad disminuye solo a altas temperaturas.
El segundo acertijo radica en las preguntas: "¿Por qué el hielo puede flotar en la superficie del agua?", "¿Por qué no se congela hasta el fondo en los ríos?" El hecho es que la densidad del hielo es menor que la del agua. Y en el proceso de derretir cualquier otro líquido, su densidad resulta ser menor que la de un cristal. Esto se debe a que en este último las moléculas tienen una cierta periodicidad y están dispuestas de manera regular. Esto es típico para los cristales de cualquier sustancia. Sin embargo, además de esto, sus moléculas están "empacadas" bastante densamente. En el proceso de fusión de cristales, desaparece la regularidad, lo que solo es posible con un enlace de moléculas menos denso. En consecuencia, la densidad de la sustancia disminuye en el proceso de fusión. Pero este criterio cambia bastante, por ejemplo, al fundir metales, disminuye en un promedio de solo un 3 por ciento.
Sin embargo, la densidad del hielo es diez por ciento menor que la densidad del agua. Por tanto, podemos decir que este s alto es anómalo no sólo en su signo, sino también en su magnitud.
Estos acertijos se explican por las peculiaridades de la estructura del hielo. Es una red de enlaces de hidrógeno, donde hay cuatro de ellos en cada nodo. Por lo tanto, la cuadrícula se llama cuádruple. Todos sus ángulos son iguales a qT, por lo que se llama tetraédrico. Además, consta de anillos de seis miembros de forma curva.
Una característica de la estructura del agua sólida es quemoléculas empaquetadas sueltas en él. Si estuvieran en estrecha relación, entonces la densidad del hielo sería de 2,0 g/cm3, cuando en realidad es de 0,92 g/cm3. De aquí debería haberse deducido la conclusión de que la presencia de grandes volúmenes espaciales debería conducir a la aparición de inestabilidad. De hecho, la red no se vuelve menos fuerte, pero se puede reconstruir. El hielo es un material tan fuerte que incluso los antepasados de los esquimales modernos aprendieron a construir sus chozas con él. Hasta el día de hoy, los habitantes del Ártico utilizan hormigón de hielo como material de construcción. En consecuencia, con el aumento de la presión, la estructura del hielo cambia. Es esta estabilidad la que constituye la principal propiedad de los enlaces de hidrógeno de las redes entre moléculas de H2O. En consecuencia, cada molécula de agua retiene cuatro enlaces de hidrógeno en estado líquido, pero al mismo tiempo los ángulos se vuelven diferentes de qT, lo que lleva al hecho de que la densidad del hielo es menor que la del agua.
