Air ialah cecair misteri. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kebanyakan sifatnya adalah anomali, i.e. berbeza dengan cecair lain. Sebabnya terletak pada struktur khasnya, yang disebabkan oleh ikatan hidrogen antara molekul yang berubah mengikut suhu dan tekanan. Ais juga mempunyai sifat unik ini. Perlu dikatakan bahawa ketumpatan boleh ditentukan menggunakan formula ρ=m/V. Sehubungan itu, kriteria ini boleh diwujudkan melalui kajian jisim bahan medium per unit isipadu.
Mari kita lihat beberapa sifat ais dan air. Contohnya, anomali ketumpatan. Selepas cair, ketumpatan ais meningkat, melalui tanda kritikal 4 darjah, dan hanya selepas itu ia mula berkurangan dengan peningkatan suhu. Walau bagaimanapun, dalam cecair biasa, ia sentiasa berkurangan dalam proses penyejukan. Fakta ini mendapat penjelasan saintifik sepenuhnya. Semakin tinggi suhu, semakin cepat molekulnya. Ini membawa kepada menolak mereka, dan, dengan itu, bahan menjadi lebih longgar. Teka-teki air juga terletak pada hakikat bahawa, walaupun peningkatankelajuan molekul dengan peningkatan suhu,
ketumpatannya berkurangan hanya pada suhu tinggi.
Teka-teki kedua terletak pada soalan: "Mengapa ais boleh terapung di permukaan air?", "Mengapa ia tidak membeku ke dasar dalam sungai?" Hakikatnya ialah ketumpatan ais lebih rendah daripada air. Dan dalam proses mencairkan sebarang cecair lain, ketumpatannya ternyata kurang daripada kristal. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam molekul yang terakhir mempunyai periodicity tertentu dan disusun secara teratur. Ini adalah tipikal untuk kristal sebarang bahan. Walau bagaimanapun, selain ini, molekul mereka "dibungkus" agak padat. Dalam proses pencairan kristal, keteraturan hilang, yang mungkin hanya dengan ikatan molekul yang kurang padat. Sehubungan itu, ketumpatan bahan berkurangan dalam proses lebur. Tetapi kriteria ini agak berubah, contohnya, apabila logam cair, ia berkurangan secara purata hanya 3 peratus.
Walau bagaimanapun, ketumpatan ais adalah sepuluh peratus kurang daripada ketumpatan air. Oleh itu, kita boleh mengatakan bahawa lompatan ini adalah anomali bukan sahaja pada tandanya, tetapi juga dalam magnitudnya.
Teka-teki ini dijelaskan oleh keanehan struktur ais. Ia adalah grid ikatan hidrogen, di mana terdapat empat daripadanya pada setiap nod. Oleh itu, grid dipanggil empat kali ganda. Semua sudut di dalamnya adalah sama dengan qT, jadi ia dipanggil tetrahedral. Selain itu, ia terdiri daripada cincin enam anggota bentuk melengkung.
Ciri struktur air pepejal ialahmolekul terbungkus longgar di dalamnya. Jika mereka berada dalam hubungan yang rapat, maka ketumpatan ais ialah 2.0 g/cm3, manakala pada hakikatnya ialah 0.92 g/cm3. Daripada ini kesimpulan sepatutnya mengikuti bahawa kehadiran volum spatial yang besar harus membawa kepada kemunculan ketidakstabilan. Malah, grid tidak menjadi kurang kuat, tetapi ia boleh dibina semula. Ais adalah bahan yang kuat sehingga nenek moyang Eskimo moden belajar membina pondok mereka daripadanya. Sehingga hari ini, penduduk Artik menggunakan konkrit ais sebagai bahan binaan. Oleh itu, dengan peningkatan tekanan, struktur ais berubah. Kestabilan inilah yang membentuk sifat utama ikatan hidrogen rangkaian antara molekul H2O. Sehubungan itu, setiap molekul air mengekalkan empat ikatan hidrogen dalam keadaan cecair, tetapi pada masa yang sama sudut menjadi berbeza daripada qT, yang membawa kepada fakta bahawa ketumpatan ais adalah kurang daripada air.
