冰具有四面體的晶體結(jié)構(gòu).這個四面體是通過氫鍵形成的,是一個敞開式的松弛結(jié)構(gòu),因為五個水分子不能把全部四面體的體積占完,在冰中氫鍵把這些四面體聯(lián)系起來,成為一個整體.這種通過氫鍵形成的定向有序排列,空間利用率較小,約占34％、因此冰的密度較小.
-4度的水是過冷水（達到冰點缺乏結(jié)晶核）,過冷水的結(jié)構(gòu)可以稱為：四面體角共享中程有序結(jié)構(gòu).隨溫度降低,在氫鍵的作用下,氧原子之間慢慢形成四面體結(jié)構(gòu).同時,體系在中程序尺寸上出現(xiàn)明顯的四面體角共享結(jié)構(gòu),當密度為1.2和1.3 g/cm^3時,第二配位層鍵角分布的特征角30°相對不明顯.這說明,體系在密度低于1.1 g/cm^3時為具有明顯四面體共享角結(jié)構(gòu)的低密度非晶冰.而密度高于1.1 g/cm^3時則轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^少四面體共角少結(jié)構(gòu)的高密度非晶冰和超高密度非晶冰.這種隨密度變化的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變是非線性的,轉(zhuǎn)變點為1.1 g/cm^3.
沒有參考過相關(guān)過冷水的密度溫度數(shù)據(jù),無法確認你說的問題是不是正確的,如果是那么一定和過冷水的中程有序四面體共享角結(jié)構(gòu)有關(guān).