As moléculas de água são polares, o que significa que têm uma extremidade positiva e uma extremidade negativa. Esta polaridade permite que as moléculas de água formem ligações de hidrogênio entre si, que são fortes forças intermoleculares. Quando a água congela, as moléculas de água formam uma estrutura cristalina na qual cada molécula de água é cercada por outras quatro moléculas de água, mantidas juntas por ligações de hidrogênio.

A sílica, por outro lado, é um sólido de rede covalente. Isso significa que os átomos de silício na sílica estão ligados covalentemente entre si, formando uma estrutura forte e rígida. Não existem forças intermoleculares fracas entre as moléculas de sílica, portanto a sílica não forma uma estrutura cristalina quando esfria. Em vez disso, forma um vidro, que é um sólido não cristalino.

A diferença na forma como a água e a sílica congelam se deve aos diferentes tipos de forças intermoleculares presentes em cada material. As fortes ligações de hidrogênio entre as moléculas de água permitem que a água forme uma estrutura cristalina, enquanto a falta de fortes forças intermoleculares entre as moléculas de sílica impede que a sílica forme uma estrutura cristalina.