A auga, comúnmente coñecida polas súas propiedades químicas como H2O, é un dos elementos máis prevalentes na Terra, estando cuberta ata o 75% da superficie da Terra. Está entre os requisitos máis esenciais para que exista a vida e ten aplicacións prácticas para case todas as industrias que se poden pensar.

Unha molécula de auga fórmase cando dous átomos de hidróxeno e un de osíxeno están unidos covalentemente entre si. A auga, no seu estado natural, existe como líquido. Os átomos de hidróxeno dentro das moléculas de auga non están o suficientemente próximos; de aí que a unión de hidróxeno entre as moléculas estea formándose e rompéndose constantemente. Isto fai que a auga carece dunha estrutura distinta e dálle o seu aspecto fluído. No seu estado líquido, unha molécula de auga só está unida de media a aproximadamente 3,4 moléculas de auga veciñas á vez. A densidade de auga líquida é de 1,00 g / cm cúbicos.

Pola contra, o xeo é a forma sólida da auga. O xeo ten unha estrutura reticular ríxida, nunha forma cristalina tetraédrica que se asemella a elementos moleculares xigantes. Aparece en varias formas, como en cristais duros amalgamados como os cubos de xeo ou gránulos pouco acumulados como na neve. A diferenza da auga líquida, o enlace de hidróxeno xoga un papel máis forte na densidade e forma do xeo que os enlaces covalentes xa que as moléculas de auga están presionadas unhas contra outras moi de preto. Isto fai que a natureza repelente de cargas semellantes supere as forzas de atracción na estrutura, facendo que o xeo presente a inusual característica de ser menos denso ao arrefriarse, onde a sabedoría convencional declara que canto máis baixa sexa a temperatura, máis densa se fai unha materia. A densidade do xeo é de 0,931 g / cm cúbicos. É por iso que o xeo flota na auga. No xeo, cada molécula de auga está unida a hidróxeno con outras 4 moléculas de auga.

O xeo e a auga líquida poden ter a mesma natureza, pero pódense usar con fins moi diferentes. O xeo úsase normalmente para conservar os alimentos porque está frío e a alta entalpía de fusión da auga permítelle absorber a calor doutras cousas de xeito eficaz, retrasando así a actividade de bacterias e microorganismos. A auga líquida, por outra banda, vese como unha alternativa barata ás solucións de calefacción pola noite, xa que poden absorber a calor do sol durante o día e liberala pola noite.

O xeo e a auga líquida son elementos esenciais que axudan enormemente na nosa vida diaria, e comprender como funcionan e se comportan seguramente será beneficioso para todos a longo prazo.