Estudio: el agua tendría un segundo estado líquido

Física, Mundo Cuántico y Futuro

Por Sophimania Redacción
14 de Noviembre de 2016 a las 18:55
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Estudio: el agua tendría un segundo estado líquido
El agua podría tener un segundo estado líquido. Imagen: Getty

En el colegio nos enseñaron que el agua tenía 3 estados: sólido, líquido y gaseoso. También que bajo algunas circunstancias muy particulares, el agua puede existir como plasma. Sin embargo un nuevo estudio acaba de demostrar que, aparte de estos 4 estados, el agua tendría un estado previamente desconocido para los humanos.

La verdad, los humanos entendemos muy poco del compuesto que sostiene la vida. Por ejemplo, a excepción del mercurio, el agua tiene la tensión superficial más alta de todos los líquidos. Es también una de las únicas sustancias conocidas cuyo estado sólido puede flotar en su estado líquido, y a diferencia de casi todas las otras sustancias conocidas, el agua se expande cuando se congela.

"Nadie realmente entiende el agua", señala el físico Philip Ball para la revista Nature. "Es vergonzoso admitirlo, pero el compuesto que cubre dos tercios de nuestro planeta sigue siendo un misterio, peor, cuanto más observamos, más problemas acumulamos: las nuevas técnicas que investigan más profundamente la arquitectura molecular del agua líquida están originando más acertijos".

Ahora, físicos que han estado investigando las propiedades físicas del agua, han encontrado que cuando esta se calienta entre los 40 y 60 grados centígrados, llega a una "temperatura de cruce", y parece comenzar a cambiar entre dos estados diferentes de líquido exhibiendo un nuevo conjunto de propiedades en función del estado al que se muevan.

Para averiguarlo, un equipo internacional dirigido por la física Laura Maestro de la Universidad de Oxford en el Reino Unido examinó una serie de propiedades específicas del agua. Observaron cosas como la conductividad térmica, el índice de refracción, la tensión superficial y la constante dieléctrica (lo bien que un campo eléctrico se puede propagar a través de una sustancia) y cómo respondieron a las fluctuaciones de temperatura entre 0 y 100 grados centígrados.

Los científicos encontraron que las propiedades del agua comenzaron a cambiar desde los 40 hasta los 60 grados. Cada propiedad tenía una "temperatura de cruce" distinta dependiendo de los grados. Por ejemplo: 50°C para el índice de refracción, cerca de los 53°C para la conductividad, 57°C para la tensión superficial y aproximadamente 64°C para la conductividad térmica. Los investigadores sugieren que esto es porque el agua líquida había cambiado en una fase diferente.

"Estos resultados confirman que en el rango de 0 a 100 grados Celsius, el agua líquida presenta una temperatura de cruce de muchas de sus propiedades cerca a los 50 grados Celsius", concluyen.

Aún no está claro qué es lo que ocurre, pero el hecho de que el agua podría estar cambiando entre dos estados completamente diferentes de líquido a ciertas temperaturas podría estar relacionado con por qué el H2O tiene propiedades tan inusuales en general. Las moléculas de agua mantienen sólo conexiones de muy corta duración entre ellas, y estos enlaces de hidrógeno son en realidad mucho más débiles que los enlaces que unen los átomos individuales de hidrógeno y oxígeno dentro de las moléculas.

Por esta razón, los enlaces de hidrógeno que unen las moléculas de agua están constantemente rompiéndose y reformándose, y sin embargo, dentro de todo ese caos, las estructuras fijas y las "reglas" persisten. Los físicos sospechan que esto es lo que da al agua sus propiedades inusuales, pero nadie está completamente seguro de cómo funciona.

"Todo el mundo está de acuerdo en que un aspecto de la estructura molecular del agua lo distingue de la mayoría de los otros líquidos: enlaces fugaces de hidrógeno", escribe Ball. "Estos débiles vínculos que unen a las moléculas se rompen constantemente y se forman por encima del punto de fusión del agua, pero todavía imponen un cierto grado de estructura en el revoltijo molecular.

Si bien los resultados del estudio necesitan ser replicados por un equipo independiente, este descubrimiento podría aumentar los misterios de nuestro precioso líquido.

 

FUENTES: NATURE, SCIENCE ALERT


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