未解决的化学问题往往指以下这些类型的问题：“我们能制备某种化合物吗？”、“我们能分析它吗？”、“我们能提纯它吗？”等等。这些问题通常都能很快解决，但可能需要付出相当大的努力才行。然而，一些问题有着很深的内涵。本文旨在介绍化学科学方法的中心领域仍未解决的难题。当某个领域的专家认为该问题未解决，或者几位专家不同意某问题的解释时，该问题会被视作未解决的化学问题。
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水分子簇，又称水团簇、水簇、水分子团是一种不连续的氢键结构形成的水分子簇合物。这些簇合物有的被实验所证实，有的通过理论计算推测存在。它们有多种存在的形式：在冰中、在晶格中以及在液态水中。其中最简单的就是二聚水。继续进行科学研究十分重要，因为这使人们意识到水能自发地形成簇合物，而不是各向同性的无序物质。这可能可以解释水的许多反常性质，例如其密度不完全遵守热胀冷缩的规律。水分子簇也与一些特定超分子结构的稳定性有关。人类目前对自由水中水分子簇的了解很少，因此这被认为是未解决的化学问题之一。
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