水为什么会反常膨胀?

每个水分子以氢键和约3.4个其余水分子结合(并没有到达最大极限4个)，所以水分子拥有较大的运动自由度，水分子之间的排列结构呈部份规则。当水降低温度结成冰时，冰中水分子之间的氢键数达到最大值4个，形成一个稳定的空架晶格分子，形状为六方晶格，故冰中的H2O分子彼此之间被固定在适当的距离。当冰融化后一些H2O分子之间的氢键被破坏，于是空架晶格开始被扭曲瓦解，分子之间的距离也随之缩小，所以等质量水的体积比冰小