Me estoy bebiendo un vaso de agua con hielo y siempre, desde pequeña, he podido comprobar que si metía en el congelador una botella de plástico completamente llena de agua, se rompía. Pero ¿por qué pasa esto?
Creo que ha llegado el momento de que descubra esto y otras muchas más propiedades sobre el agua...
Actividad
Las propiedades del agua son el resultado de la estructura de su molécula y de las fuerzas que establecen las moléculas de agua entre sí y con moléculas del medio.
Las funciones que el agua realiza en la Naturaleza son consecuencias de sus propiedades.
Caso de estudio
1. Estado físico del agua.
Vemos qué ocurre en el interior de una masa de agua en sus tres estados en esta simulación. Puedes ver cómo se modifica el número de enlaces entre las moléculas de agua.
Intenta explicar qué es lo que ocurre en el paso del estado sólido (hielo) al líquido. ¿Qué crees que ocurrirá en el estado gaseoso.
Puedes encontrar más información en los siguientes enlaces:
En el estado sólido, las moléculas de agua permanecen formando una red rígida, unidas a otras 4 moléculas de agua, sin que se destruyan ni se formen nuevos puentes de H.
En el estado líquido los puentes de hidrógeno se están formando y destruyendo continuamente, sin formar una red tan rígida como en el hielo.
En el estado de vapor, las moléculas están unidas sólo a 2 o 3 moléculas.
Siempre me he preguntado por qué el hielo flota y, por tanto, es menos denso que el agua líquida. No parece ocurrir en otros líquidos de la Naturaleza. ¿Por qué curiosamente sucede en el líquido más importante para la vida terrestre?
El agua, a diferencia de otros líquidos que disminuyen sus volúmenes conforme disminuyen sus temperaturas, comienza a aumentar su volumen a partir de que su temperatura desciende por debajo de los 4º C. Por debajo de esa temperatura, su volumen aumenta y así lo hace su densidad —recuerda que la densidad es igual al cociente entre la masa y el volumen de una sustancia.
Por ello el hielo es menos denso que el agua líquida y flota por encima de ella. Esto es de vital importancia para la continuidad de las especies acuáticas en las zonas polares y circumpolares. Si no ocurriera esto, los mares polares se convertirían en bloques de agua helada impidiendo la continuidad de la vida durante los inviernos.
A esta propiedad especial del agua se le denomina dilatación anómala del agua y es la que impide que el agua de las zonas más frías de la Tierra se congele por completo.
Caso de estudio
2. El agua es líquida a muchas temperaturas
Nunca me he parado a pensar en una cosa tan evidente: el agua es líquida a muchas temperaturas, desde valores extremos muy bajos hasta los más altos. Si esto no fuera así, ¿qué pasaría en los desiertos o en las regiones frías?, ¿habría vida?
Intenta reflexionar sobre esta propiedad del agua y sus consecuencias para la existencia de seres vivos en ciertas regiones de la Tierra.
Sin agua no hay vida y por tanto, si el agua no se mantuviera en estado líquido dentro del margen de temperaturas normales de la Tierra, no podría existir organismo alguno en muchos de los hábitats terrestres más extremos, como los desiertos o las regiones polares y circumpolares.
Ahora comienzo a comprender por qué se indican, en la noticia del periódico, las consecuencias catastróficas que supondría para la vida, el cambio de estructura de las moléculas de agua...