Предложены новые критерии образования молекулами воды водородных связей. В образовании водородной связи может принимать участие только одна гидроксильная группа молекулы воды. При связывании протона второй гидроксильной группы и образовании водородной связи в молекуле воды должно произойти перераспределение электронной плотности и в результате должна разрушиться водородная связь у первого гидроксила. Именно наличием несвязанных «свободных» гидроксильных групп можно объяснить причину очень высокой растворяющей способности воды по отношению к другим веществам. Поэтому молекула воды может одновременно участвовать не более чем в двух водородных связях. Только в случае наличия в воде ионов может быть образовано три водородных связи. Исходя из предложенных критериев с помощью квантовохимических расчетов показано, что в жидкой воде при нормальном атмосферном давлении и при температуре от 0 °С до 100 °С возможно существование только трех видов ассоциатов: гексамеры, тетрамеры и тримеры. Взаимными переходами между ними, происходящими при изменении температуры, объясняются аномальные свойства воды