水はすべての生体系に重要な影響を及ぼします。 水をユニークなものにしているのは、2つの非常に重要な特性です。

水は極性分子である

水分子は、2つの水素原子が1つの酸素原子と共有結合したときに形成される。 共有結合では原子間で電子が共有される。 水の場合、電子の分配は均等ではない。 酸素原子は水素よりも強く電子を引きつけるので、水の電荷分布は非対称になります。 末端が部分的に負と正の電荷を持つ分子は極性分子と呼ばれます。 この極性を利用して、水は極性を持つ溶質分子を分離することができ、なぜ水が多くの物質を溶かすことができるのかを説明することができます。

水は非常に凝集性が高い .

ある水の中のプラス領域は他の水の中のマイナス電荷領域を引き寄せる。 ダッシュは水素結合を示す。 水素結合では、1つの水素原子が他の2つの原子によって共有される。 ドナーとは、水素がより強く結合している原子のことです。 アクセプター（部分的に負の電荷を持つ）は、水素原子を引き寄せる原子である。 ここをクリックするか、左の画像をクリックすると、2つの水分子の動画が表示されます。

水素結合は共有結合よりずっと弱い。 しかし、多数の水素結合が一体となって作用すると、強い寄与効果を発揮する。 これは水の場合である。

参照：水と氷の水素結合 — Jsmolによる水と氷の水素結合

液体の水は、水素結合が常に形成されたり分解されたりする部分的に秩序ある構造を持っている。

水分子の動きをフラッシュムービーでご覧ください。

一方、氷は硬い格子状の構造をしています。

液体の水では、各分子は約3.4個の他の水分子と水素結合している。 氷では、それぞれの分子が4つの分子と水素結合している。

下の2つの構造を見比べてみてください。 氷の構造の中に空洞があることに注意してください。

氷Ihでは、各水は最も近い酸素の隣人とO-O距離2.76オングストロームで4つの水素結合を形成しています。 O-O角は109度で、典型的な四面体配位格子構造である。 氷Ihの密度は0.931 gm/立方cmである。 水の密度が1.00gm/立方cmであるのに対して、氷の密度は0.931gm/立方cmである。

結晶性の氷には11種類の形態が知られている。 氷Ihとして知られるヘキサガノールは自然に見られる唯一のものである。 ここに氷1hの格子構造を示す。

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