Su sirli mayedir. Bu, onun xassələrinin əksəriyyətinin anormal olması ilə bağlıdır, yəni. digər mayelərdən fərqlidir. Səbəb onun xüsusi quruluşundadır ki, bu da molekullar arasında temperatur və təzyiqlə dəyişən hidrogen bağlarına bağlıdır. Buz da bu unikal xüsusiyyətlərə malikdir. Sıxlığın ρ=m/V düsturundan istifadə etməklə müəyyən edilə biləcəyini söyləməyə dəyər. Müvafiq olaraq, bu meyar vahid həcmdə mühitin maddə kütləsinin öyrənilməsi yolu ilə müəyyən edilə bilər.
Buz və suyun bəzi xüsusiyyətlərinə baxaq. Məsələn, sıxlıq anomaliyası. Əridikdən sonra buzun sıxlığı 4 dərəcə kritik işarədən keçərək artır və yalnız bundan sonra temperaturun artması ilə azalmağa başlayır. Lakin adi mayelərdə soyutma prosesində həmişə azalır. Bu fakt tam elmi izahat tapır. Temperatur nə qədər yüksək olarsa, molekullar bir o qədər sürətli olur. Bu, onları bir-birindən itələməyə gətirib çıxarır və müvafiq olaraq, maddə daha boş olur. Suyun tapmacası da ondadır ki, artmasına baxmayaraqartan temperaturla molekulların sürəti,
onun sıxlığı yalnız yüksək temperaturda azalır.
İkinci tapmaca “Niyə buz suyun səthində üzə bilər?”, “Niyə çaylarda dibinə qədər donmur?” suallarındadır. Fakt budur ki, buzun sıxlığı sudan daha aşağıdır. Və hər hansı digər mayenin əriməsi prosesində onun sıxlığı kristaldan daha az olur. Bu, sonuncularda molekulların müəyyən dövriliyə malik olması və nizamlı şəkildə düzülməsi ilə bağlıdır. Bu, hər hansı bir maddənin kristalları üçün xarakterikdir. Bununla yanaşı, onların molekulları olduqca sıx şəkildə "qablaşdırılır". Kristal ərimə prosesində qanunauyğunluq yox olur ki, bu da yalnız molekulların daha az sıx bağı ilə mümkündür. Müvafiq olaraq, ərimə prosesində maddənin sıxlığı azalır. Amma bu meyar kifayət qədər dəyişir, məsələn, metalları əridərkən orta hesabla cəmi 3 faiz azalır.
Lakin buzun sıxlığı suyun sıxlığından on faiz azdır. Ona görə də deyə bilərik ki, bu sıçrayış təkcə əlamətinə görə deyil, həm də böyüklüyünə görə anomaldır.
Bu tapmacalar buzun quruluşunun xüsusiyyətləri ilə izah olunur. Bu, hər bir qovşaqda dörd ədəd olan hidrogen bağlarının şəbəkəsidir. Buna görə də şəbəkə dördlü adlanır. Ondakı bütün bucaqlar qT-yə bərabərdir, ona görə də ona tetraedral deyilir. Üstəlik, o, əyri formalı altı üzvlü halqalardan ibarətdir.
Batı suyun quruluşunun bir xüsusiyyəti ondan ibarətdir kionun içindəki molekullar sərbəst şəkildə yığılır. Əgər onlar yaxın münasibətdə olsaydılar, o zaman buzun sıxlığı 2,0 q/sm3, reallıqda isə 0,92 q/sm3 olardı. Buradan belə bir nəticəyə gəlmək lazımdır ki, böyük məkan həcmlərinin olması qeyri-sabitliyin görünüşünə səbəb olmalıdır. Əslində, şəbəkə daha az güclənmir, lakin onu yenidən qurmaq olar. Buz o qədər güclü materialdır ki, hətta müasir Eskimosların əcdadları daxmalarını ondan tikməyi öyrəniblər. Bu günə qədər Arktika sakinləri buz betonundan tikinti materialı kimi istifadə edirlər. Müvafiq olaraq, artan təzyiqlə buzun strukturu dəyişir. H2O molekulları arasındakı şəbəkələrin hidrogen bağlarının əsas xassəsini təşkil edən bu sabitlikdir. Müvafiq olaraq, hər bir su molekulu maye vəziyyətdə dörd hidrogen bağını saxlayır, lakin eyni zamanda bucaqlar qT-dən fərqli olur, bu da buzun sıxlığının sudan az olmasına gətirib çıxarır.
