Las fuerzas del agua

Incluido en: Los estados de la materia

Las fuerzas del agua

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Resumen

Los enlaces de hidrógeno le confieren al agua algunas propiedades excepcionales, que parecen desafiar las leyes de la naturaleza.

Claves de aprendizaje

  • El enlace de hidrógeno es un tipo especial de fuerza de atracción que existe entre las moléculas de agua.
  • Una molécula individual de agua está formada por 2 átomos de hidrógeno unidos a 1 átomo de oxígeno.
  • En una molécula de agua, el átomo de oxígeno es ligeramente negativo, y los átomos de hidrógeno, levemente positivos.
  • El hielo es menos denso que el agua líquida, por lo que flota en esta.

La casi totalidad de los temas cuenta con un pack de materiales de aprendizaje dirigidos tanto al docente como a los alumnos. Entre los recursos incluidos hay bloques con ampliación de las preguntas formuladas, diagramas etiquetados y mudos así como diversas imágenes asociadas. Puedes descargarte todos estos recursos bien en una carpeta zip o bien uno o a uno.

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Está detrás de la capacidad de flotación del hielo...

...De las formas de las gotas de lluvia, y de los charcos...

Y de la habilidad que tienen algunos animales de caminar sobre el agua.

El enlace de hidrógeno

El enlace de hidrógeno es un tipo especial de fuerza de atracción que existe entre las moléculas de agua.

Una molécula individual de agua está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno.

Molécula de agua (H2O)

Los átomos se mantienen unidos por fuertes enlaces covalentes: el átomo de oxígeno comparte un electrón con cada átomo de hidrógeno.

El átomo de oxígeno atrae electrones hacia sí con bastante intensidad.

Esto significa que, en una molécula de agua, el átomo de oxígeno es ligeramente negativo, y los átomos de hidrógeno, levemente positivos.

Estas pequeñas cargas generan una fuerza de atracción entre las moléculas de agua.

El átomo de oxígeno de una molécula de agua se ve atraído por los átomos de hidrógeno de otra molécula.

Este fenómeno se ve intensificado aún más debido a que el átomo de oxígeno tiene dos pares solitarios de electrones sin compartir.

Si bien solo tienen una décima parte de la fuerza de un enlace covalente, los enlaces de hidrógeno están detrás de las inusuales propiedades del agua.

Casi todas las sustancias se vuelven más densas cuando se congelan, ya que las partículas se comprimen más en los sólidos que en los líquidos.

Pero el agua es distinta. Cuando está en estado líquido, existe suficiente energía como para que las moléculas venzan algunos de los enlaces de hidrógeno y puedan moverse.

Pero cuando la temperatura desciende y el agua se congela, la formación de enlaces de hidrógeno obliga a que las moléculas se separen y se forme una estructura reticular.

Los espacios vacíos que hay entre las moléculas hacen que el hielo sea menos denso que el agua líquida, por lo que flota.

Densidad del hielo = 0,92 g/cm3 Densidad del agua = 1,00 g/cm3

Consiguientemente, los estanques se congelan de arriba a abajo y se forma una capa aislante que evita que se congelen por completo.

Los enlaces de hidrógeno también afectan a la superficie del agua líquida, ya que mantienen unidas las moléculas y hacen que sean difíciles de separar.

Por esta razón la superficie del agua se comporta como una lámina fina y delgada...

...Que sirve de apoyo suficiente a los insectos como para poder caminar sobre el agua.


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