Dilatación anómala del agua.
El agua es una sustancia compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. A temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora (aunque adquiere una leve tonalidad azul en grandes volúmenes). Se considera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en ausencia completa de esta molécula.
Casi todos los líquidos se expanden al calentarse, pero el agua fría hace todo lo contrario. El agua a 0º C se contrae al aumentar su temperatura hasta alcanzar los 4º C, valor a partir del cual comienza a expandirse, expansión que continua hasta el punto de ebullición. Una cantidad dada de agua alcanza su volumen mínimo, y por lo tanto su densidad máxima a 4º C. La misma cantidad de agua tiene su volumen máximo, y por lo tanto su densidad mínima en forma de hielo, por eso el hielo flota sobre el agua.
La explicación de este comportamiento tiene que ver con la extraña estructura cristalina del hielo. Los cristales de la mayor parte de los sólidos están estructurados de tal manera que el estado sólido ocupa un volumen menor que el estado líquido. Pero el hielo tiene cristales de estructura abierta, consecuencia de la forma angular de las moléculas de agua y del hecho de que las fuerzas que unen las moléculas de agua son más intensas a ciertos ángulos. Las moléculas de agua en esta estructura abierta ocupan un volumen mayor que en el estado líquido. Por eso el hielo es menos denso que el agua.
Cuando se calienta el hielo por encima del punto de fusión (0°C), la red se desmorona y se desordena, ya que aunque algunas moléculas siguen unidas por puentes de hidrógeno, otras no lo están. Por ello se aproximan más unas a otras, haciéndose el conjunto más compacto. En consecuencia, el agua líquida es más densa que el hielo y alcanza un máximo de densidad a unos 4 ºC. A partir de ese momento comienza a descender ligeramente.
Este fenómeno es providencial para la existencia de vida en las regiones polares, ya que si hielo fuera más denso que el agua, se hundiría en ésta y el mar del Ártico y Antártida quedarían congelados; en cambio, flotar sobre agua. Gracias a esta anomalía del agua, los lagos, ríos y mares, comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a los seres que viven, pues aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC.
El agua es una sustancia compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. A temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora (aunque adquiere una leve tonalidad azul en grandes volúmenes). Se considera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en ausencia completa de esta molécula.
Casi todos los líquidos se expanden al calentarse, pero el agua fría hace todo lo contrario. El agua a 0º C se contrae al aumentar su temperatura hasta alcanzar los 4º C, valor a partir del cual comienza a expandirse, expansión que continua hasta el punto de ebullición. Una cantidad dada de agua alcanza su volumen mínimo, y por lo tanto su densidad máxima a 4º C. La misma cantidad de agua tiene su volumen máximo, y por lo tanto su densidad mínima en forma de hielo, por eso el hielo flota sobre el agua.
La explicación de este comportamiento tiene que ver con la extraña estructura cristalina del hielo. Los cristales de la mayor parte de los sólidos están estructurados de tal manera que el estado sólido ocupa un volumen menor que el estado líquido. Pero el hielo tiene cristales de estructura abierta, consecuencia de la forma angular de las moléculas de agua y del hecho de que las fuerzas que unen las moléculas de agua son más intensas a ciertos ángulos. Las moléculas de agua en esta estructura abierta ocupan un volumen mayor que en el estado líquido. Por eso el hielo es menos denso que el agua.
Cuando se calienta el hielo por encima del punto de fusión (0°C), la red se desmorona y se desordena, ya que aunque algunas moléculas siguen unidas por puentes de hidrógeno, otras no lo están. Por ello se aproximan más unas a otras, haciéndose el conjunto más compacto. En consecuencia, el agua líquida es más densa que el hielo y alcanza un máximo de densidad a unos 4 ºC. A partir de ese momento comienza a descender ligeramente.
Este fenómeno es providencial para la existencia de vida en las regiones polares, ya que si hielo fuera más denso que el agua, se hundiría en ésta y el mar del Ártico y Antártida quedarían congelados; en cambio, flotar sobre agua. Gracias a esta anomalía del agua, los lagos, ríos y mares, comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a los seres que viven, pues aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 0 -60º C), el agua de la superficie transformada en hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC.
