Oceanografia domèstica (IV): Perquè l´aigua és líquida?

L´aigua és la substància més abundant de la Terra, forma els mars i els oceans. El seu cicle determina el clima i els processos vitals. La seva presència és essencial per entendre l´origen de la vida, la seva evolució i el seu manteniment a la Terra. La molècula d´aigua H2O és sens dubte la formula química més famosa de totes.

Quan parlem d´H2O ens estem referint a la molècula d´aigua. Aquesta està formada per dos àtoms d´hidrogen i un àtom d´oxigen units per mig d´enllaços químics covalents. La molècula d´aigua és la mínima expressió de l´aigua, és a dir, la part més petita d´aigua que continua mantenint les propietats d´aquesta.

Entre les propietats de l´aigua destaca el fet que és líquida a temperatura ambient, però, us heu preguntat alguna vegada perquè l´aigua és líquida? I més tenint en compte que d´altres substàncies amb una estructura molecular molt semblant com ara el CO2, el SO2 o el NO2 són gasos.

La clau per entendre aquest fet rau en la disposició espacial dels tres àtoms que es troben en la seva molècula. Els dos àtoms d´hidrogen formen entre ells un angle d´uns 105º i al seu vèrtex s´hi troba l´àtom d´oxigen. Amb aquesta disposició, la molècula té una major electronegativitat al costat on es situa l´àtom d´oxigen, més gros i amb una major força d´atracció del nucli vers l´electró de l´hidrogen. Per la seva banda, els nuclis d´hidrogen queden desproveïts parcialment dels seus electrons i manifesten una càrrega elèctrica positiva deguda a la presència del seu únic protó. Aquesta estructura tridimensional de la molècula d´aigua fa que es comporti com a un dipol, és a dir, de la mateixa manera que un imant. El pol positiu està a la regió de la molècula on hi ha els àtoms d´hidrogen i el pol negatiu on hi ha els àtoms d´oxigen.

 

És precisament l’estructura dipolar de l´aigua la que permet que entre els dipols es formin unions a través de ponts d´hidrogen, la càrrega negativa de l´oxigen exerceix una certa atracció sobre la càrrega positiva del dos àtoms d´hidrogen i es formen aquestes unions. Aquests ponts d´hidrogen són bastant febles però permeten que les molècules dipolars d´aigua formin entre elles grups i es crein agregats amb una major massa molecular que confereix a l´aigua les mateixes propietats que els fluids, i fa que l´aigua es comporti com a líquid.

Aquesta estructura reticular de les molècules d’aigua és la raó per la qual aquesta substància és líquida a temperatura ambient si la comparem amb d´altres substàncies que tenen una estructura molecular molt semblant. Si l´aigua no tingués aquesta dipolaritat no es podrien formar els ponts d´hidrogen entre les molècules i seria un gas també.

Els ponts d´hidrogen són també els responsables per entendre el comportament anòmal de l´aigua en relació a algunes de les seves propietats com ara la seva tensió superficial o la dilatació que pateix quan aquesta solidifica i per això el gel és menys dens que la aigua líquida i els icebergs suren en l´aigua de mar. Això però és una altre històriademar.

Anuncis

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out /  Canvia )

Google photo

Esteu comentant fent servir el compte Google. Log Out /  Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out /  Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out /  Canvia )

S'està connectant a %s