Точки кипіння і замерзання
Аномальними властивостями води є її незвично високі температури кипіння і замерзання порівняно з іншими сполуками з аналогічною молекулярною структурою. Інші подібні речовини у звичайних умовах є газами. Очікується, що вода з більш низькою молекулярною масою, ніж аналогічні з’єднання, повинна мати більш низькі температури кипіння і замерзання. Однак з-за полярної природи її молекули і водневих зв’язків температура її кипіння дорівнює 100 °C, а замерзання – 0 °C. Для порівняння, відповідні значення у сірководню H2S рівні -60 °C і -84 °C, у селеноводорода H2Se цей показник становить -42 °C і -64 °C і у теллуроводорода -2 °C і -49 °C.
Тверда фаза
Як правило, з пониженням температури речовини стають більш щільними, і вода не є винятком. Її щільність при 25 °C дорівнює 0,997 г/мл і збільшується до максимальної (1 г/мл) при T = 4 °C. В метричній системі вимірювання кілограм визначається як маса 1 л води з максимальною щільністю. Між 4 °C і точкою замерзання 0 °C відбувається дивовижна річ, яка спостерігається у дуже невеликого числа речовин. Вода поступово розширюється, стаючи менш щільною. Щільність льоду при 0 °C становить близько 0,917 г/мл Молекули води утворюють кристали у формі тетраедра (чотиристоронньої фігури, кожна грань якої являє собою рівносторонній трикутник). Оскільки щільність твердої фази менше, ніж рідкої, лід плаває. При заморожуванні об’єм води збільшується на 1%.
Дуже важливо, що лід розширюється і плаває на поверхні. З-за цього взимку лопаються водопроводи і з’являються вибоїни на дорогах. Замерзання і танення води значною мірою відповідально за руйнування скель і утворення ґрунтів. Крім того, якщо б озера і потоки замерзали знизу вгору, то водна життя взагалі перестала б існувати, а кліматичні і погодні умови різко змінилися.
