gebeurt er iets met de waterstofbruggen als water bevriest?

Bij lage temperatuur bewegen de watermoleculen minder snel, en is er dus minder kans dat ze verbreken. Dus gemiddeld zullen ze hechter worden.

In vloeibaar water komen groepen watermoleculen voor die met het maximale aantal waterstofbruggen zijn verbonden, namelijk 4. Voortdurend komen moleculen los van die groepjes en worden op andere plaatsen moleculen weer gebonden aan een groep. Behalve die groepen, clusters, zijn er ook gebonden met 3 of minder waterstofbruggen. Deze zijn dus wat beweeglijker. Dit is de reden dat water vloeibaar is; er zitten losse(re) moleculen tussen de groepen, zodat het geheel van vorm kan veranderen(gieten van een vloeistof). Net onder nul graden Celsius is het maximale aantal waterstofbruggen gevormd. Het stolpunt is dus een grens: daarboven is de gemiddelde snelheid zo groot dat er nog vrije moleculen aanwezig zijn met minder dan 4 waterstofbruggen. Onder 0 graden is de gemiddelde snelheid te klein om aan de kracht van waterstofbruggen te ontkomen en zijn alle watermoleculen omringt met 4 buren door een waterstofbrug. Uiteraard NIET de moleculen aan de rand van het ijs; die kunnen niet 4 buren hebben en dat is ook de reden dat aan de rand van ijs, maar ook van andere stoffen, aparte effecten kunnen optreden.

Toegevoegd na 2 minuten:
In de afbeelding zijn de waterstofbruggen niet erg duidelijk. De plaatsing van de moleculen wel.