由同種分子結(jié)合成較復(fù)雜的分子,但又不引起化學(xué)性質(zhì)改變,這種現(xiàn)象叫做分子締合。HF、NH3、H2O等分子容易發(fā)生分子締合,主要原因是形成了氫鍵。形成的分子叫締合分子。分子發(fā)生締合時(shí)放熱。水分子發(fā)生締合,xH2O締合(H2O)x 熱量。在固態(tài)時(shí),大量水分子以氫鍵互相連接成巨型締合分子。其中每個(gè)氧原子跟兩個(gè)氫原子緊靠,形成O-H鍵(鍵長(zhǎng)為101pm,鍵角為109°28' ,比原來(lái)104.5°稍稍擴(kuò)張),而跟另外兩個(gè)氫原子相距很遠(yuǎn),形成鍵長(zhǎng)276pm的氫鍵。這個(gè)結(jié)構(gòu)向空間無(wú)限周期性地延伸,就形成冰晶體。冰的結(jié)構(gòu)比較疏松,出現(xiàn)密度比水小的特殊性質(zhì)。當(dāng)冰熔化成液態(tài)水時(shí),部分氫鍵遭到破壞,部分締合作用消除,但仍有許多運(yùn)動(dòng)自由的、以氫鍵結(jié)合的小集團(tuán)(x=2,3,4,…),不斷地變動(dòng)、改組,且可堆積得較為緊密。因此冰熔化時(shí)體積反而縮小。在氣態(tài)時(shí),締合作用完全消失,水就以單個(gè)分子存在。分子締合作用除了形成氫鍵的原因外,還可以通過(guò)極性分子中偶極的相互作用,以及通過(guò)形成配位鍵(如AlCl3二聚體)而締合。