Jabarkan Struktur kristal dari Es Ih

Struktur kristal es biasa yang diterima pertama kali diusulkan oleh Linus Pauling pada tahun 1935. Struktur es Ih kira-kira merupakan salah satu bidang berkerut yang terdiri dari cincin heksagonal meneselasi, dengan atom oksigen pada setiap titik, dan tepi cincin dibentuk oleh ikatan hidrogen. Bidang itu bergantian dalam pola ABAB, dengan bidang B merupakan pantulan bidang A sepanjang sumbu yang sama dengan bidang itu sendiri. Jarak antara atom oksigen sepanjang setiap ikatan adalah sekitar 275 pm dan sama antara dua atom oksigen yang terikat dalam kisi. Sudut antar ikatan dalam kisi kristal sangat dekat dengan sudut tetrahedral 109,5°, yang juga cukup dekat dengan sudut antara atom hidrogen dalam molekul air (dalam fase gas), yaitu 105°. Sudut ikatan tetrahedral molekul air ini pada dasarnya bertanggung jawab atas massa jenis kisi kristal yang luar biasa rendah – hal ini bermanfaat bagi kisi untuk disusun dengan sudut tetrahedral meskipun ada penalti energi dalam peningkatan volume kisi kristal. Akibatnya, cincin heksagonal besar menyisakan ruang yang hampir cukup untuk molekul air lain di dalamnya. Hal ini memberikan es yang terjadi secara alami sifatnya yang langka, yaitu menjadi kurang padat daripada bentuk cairnya. Cincin heksagonal berikatan hidrogen bersudut tetrahedral juga merupakan mekanisme yang menyebabkan air cair menjadi terpadat pada suhu 4 °C. Mendekati 0 °C, kisi-kisi kecil berbentuk seperti es Ih berbentuk heksagonal dalam air cair, dengan frekuensi yang lebih besar mendekati 0 °C. Efek ini menurunkan massa jenis air, menyebabkannya menjadi terpadat pada suhu 4 °C ketika strukturnya jarang terbentuk.