Hoe kan het dat een vloeibare stof uitzet wanneer het afkoelt/bevriest en een vaste stof krimpt wanneer het afkoelt?

Dat een vloeistof uitzet bij koeling is alleen bij water tussen 0 en 4 graden zo, vrijwel alle ander vloeistoffen KRIMPEN bij afkoeling, daarom kun je kwik en alcohol in termometers gebruiken maar water niet (goed).
Water heeft een aantal specifiek andere eigenschappen dan andere vloeistoffen, waarin het zich onderscheidt van het normale gedrag van (andere) vloeistoffen.

Toegevoegd na 17 minuten:
Het heeft te maken met het dipoolkarakter van water, waardoor het zich onder de 4 graden "voorbereidt "
op de te vormen kristalstructuur, je zou dus kunnen zeggen dat water , nog vloeistof zijnde, beneden 4 graden een voor- rangschikking voorbereidt om in de
stollingsfase kristallen te vormen die een veel geringere dichtheid heeft als water zelf.
De dipolen kronkelen als water boven de 4 graden op bepaalde manieren door elkaar heen omdat het zowel een aantrekkende als een afstotende kant naar elkaar toe heeft (de plus en min kanten trekken elkaar aan maar hebben te weinig grip op elkaar om zich goed vast te houden, komen de plus polen en/od de minpolen bij elkaar in de buurt dan stoten die elkaar af, water beweegt zich dus minder vrij en willekeurig dan andere vloeistoffen.
Een gevolg is dat de bovenkant van het water een vlies vormt die we als oppervlaktespanning ervaren en die
tot het dragen van insecten en ander licht materiaal in staat is.
Je zou dus kunnen zeggen dat water een jasje heeft van
een laag die lijkt op vaste stof maar dit niet is.
Beneden de 4 graden neemt om een zekere afstand tot elkaars moleculen te bewaren, de dichtheid af om na veranderd te zijn in ijs , een nog veel geringere dichtheid te krijgen, de aantrekkende- en afstotende werking van de watermoleculen kan zich dan maximaal manifesteren.
Water is dus een heel bijzondere vloeistof die zich niet aan bepaalde gangbare natuurkunderegels houdt.