קשר מימן – הבדלי גרסאות

[[קובץ:Hydrogen-bonding-in-water-2D.png|ממוזער|שמאל|הקשר בין דיפולים של שנישתי מולקולות באמצעות קשרי מימן]]

כאשר המים במצב נוזלי, נוצר קשר המכונה "[[צבירים מתחלפים]]" (flickering clusters) אשר במהלכו מתחברים וניתקים בכל רגע קשרי מימן בין המולקולות. קשרים אלו מחזקים את הזיקה בין מולקולות המים, אך אינם חזקים דיים על מנת לקבע את המולקולות במקומן ולפיכך בממוצע מצליחים לשמור על שלושה וחצי קשרי מימן. עם הירידה בטמפרטורה, מולקולות המים הופכות צפופות יותר ויותר. בטמפרטורה של כ-4 מעלות צלזיוס הן מגיעות לשיא צפיפותן אולם עם המשך ירדת הטמפרטורה, איטיות תנועתן של המולקולות גורמת לכך שארבעת קשרי המימן הופכים יציבים יותר ומרחיקים את המולקולות זו מזו. לבסוף, בנקודת ה[[קיפאון]], כל ארבעת קשרי המימן של מולקולת המים עם שכנותיה מתייצבים ונוצר [[ארבעון (מבנה)|טטראהדר]] (ארבעון בעברית), כלומר ארבעארבעה קשרים בממוצע.

בזכות קשרי המימן יכולה מולקולת המים "להעביר" פרוטון ממולקולה שלה עצמה למולקולת מים אחרת. על סמך [[שיווי משקל כימי|שיווי המשקל הכימי]] של התגובה (<math>H_2O+H_2O = OH^- + H_3O^+</math>) אנו יודעים כי מבנה התוצר של המערכת (<math>OH^- + H_3O^+</math>) הוא מועדף מאחר שמקנה יציבות למערכת. התוצרים של המערכת הם שנישתי מולקולות, [[הידרוקסיד]] (<math>OH^-</math>), מולקולה אשר אטום שלה אבד אלקטרון והיא הידרופילי, ומולקולה [[הידרוניום]] (<math>H_3O^+</math>). עם זאת המערכת אינה יציבה וחוזרת במהירות למצבה הראשון, דהינו שתי מולקולות מים.