A víz egy titokzatos folyadék. Ez annak köszönhető, hogy a legtöbb tulajdonsága rendellenes, pl. különbözik a többi folyadéktól. Az ok speciális szerkezetében rejlik, amely a molekulák közötti hidrogénkötéseknek köszönhető, amelyek hőmérséklet és nyomás hatására változnak. A jég is rendelkezik ezekkel az egyedülálló tulajdonságokkal. Érdemes elmondani, hogy a sűrűség a ρ=m/V képlettel határozható meg. Ennek megfelelően ez a kritérium meghatározható a közeg anyagának térfogategységenkénti tömegének vizsgálatával.
Nézzük meg a jég és a víz néhány tulajdonságát. Például a sűrűség anomáliája. Olvadás után a jég sűrűsége növekszik, áthalad a 4 fokos kritikus ponton, és csak ezután kezd csökkenni a hőmérséklet emelkedésével. A közönséges folyadékokban azonban mindig csökken a hűtés során. Ez a tény teljesen tudományos magyarázatot talál. Minél magasabb a hőmérséklet, annál gyorsabbak a molekulák. Ez széttolja őket, és ennek megfelelően az anyag lazábbá válik. A víz talánya abban is rejlik, hogy a növekedés ellenéremolekulák sebessége növekvő hőmérséklet mellett,
sűrűsége csak magas hőmérsékleten csökken.
A második rejtvény a következő kérdésekben rejlik: "Miért úszhat a jég a víz felszínén?", "Miért nem fagy a fenékig a folyókban?" A helyzet az, hogy a jég sűrűsége kisebb, mint a vízé. És bármely más folyadék megolvasztásakor a sűrűsége kisebb, mint a kristályé. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az utóbbiban a molekulák bizonyos periodicitásúak és szabályos elrendezésűek. Ez bármely anyag kristályaira jellemző. Ezen túlmenően azonban molekuláik meglehetősen sűrűn „pakoltak”. A kristályolvadás során a szabályosság eltűnik, ami csak kevésbé sűrű molekulakötéssel lehetséges. Ennek megfelelően az anyag sűrűsége csökken az olvadás során. De ez a kritérium meglehetősen megváltozik, például fémek olvasztásakor átlagosan csak 3 százalékkal csökken.
A jég sűrűsége azonban tíz százalékkal kisebb, mint a víz sűrűsége. Ezért azt mondhatjuk, hogy ez az ugrás nemcsak előjelében, hanem nagyságában is rendhagyó.
Ezeket a rejtvényeket a jégszerkezet sajátosságai magyarázzák. Hidrogénkötésekből álló rács, ahol mindegyik csomóponton négy darab található. Ezért a rácsot négyesnek nevezik. Minden benne lévő szög egyenlő qT-vel, ezért tetraédernek nevezzük. Ezenkívül hattagú ívelt gyűrűkből áll.
A szilárd víz szerkezetének egyik jellemzője azlazán csomagolják benne a molekulákat. Ha szoros kapcsolatban lennének, akkor a jég sűrűsége 2,0 g/cm3 lenne, míg a valóságban 0,92 g/cm3. Ebből azt a következtetést kellett volna levonni, hogy a nagy térmennyiségek jelenléte az instabilitás megjelenéséhez kell hogy vezessen. Valójában a rács nem válik kevésbé erőssé, de újraépíthető. A jég olyan erős anyag, hogy még a modern eszkimók ősei is megtanulták belőle kunyhóikat építeni. A sarkvidék lakói a mai napig használják a jégbetont építőanyagként. Ennek megfelelően a nyomás növekedésével a jég szerkezete megváltozik. Ez a stabilitás a H2O molekulák közötti hálózatok hidrogénkötéseinek fő tulajdonsága. Ennek megfelelően minden vízmolekula négy hidrogénkötést tart meg folyékony állapotban, ugyanakkor a szögek eltérnek a qT-től, ami azt eredményezi, hogy a jég sűrűsége kisebb, mint a vízé.
