Почему при +4•С (градусах) плотность воды резко возрастает, а потом уменьшается? С чем это связано?

Молекула воды имеет угловое строение. Входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине - ядро атома кислорода.

Таким образом, молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. В школе такое не объясняется, все дело в строении)