A UNA TEM­PE­RA­TU­RA DE CE­RO GRA­DOS

Geo - - GEOVISIÓN -

Los en­la­ces en­tre las par­tí­cu­las de H2O tam­bién ex­pli­can otra ano­ma­lía: en ellas re­si­de la cla­ve de que el agua, al con­ge­lar­se, no se com­por­te co­mo otros lí­qui­dos.

Cuan­do la tem­pe­ra­tu­ra des­cien­de, las mo­lé­cu­las de un lí­qui­do pier­den ener­gía; se mue­ven ca­da vez más len­ta­men­te, se acer­can unas a las otras, has­ta que la sus­tan­cia ter­mi­na por so­li­di­fi­car­se. Por eso, una sus­tan­cia só­li­da tie­ne una den­si­dad más al­ta que un lí­qui­do. Por eso, el al­cohol con­ge­la­do des­cien­de al fon­do cuan­do se me­te en un va­so de al­cohol lí­qui­do. A me­di­da que cre­ce el frío, tam­bién las mo­lé­cu­las de agua se arri­man ca­da vez más en­tre sí (la den­si­dad más al­ta se al­can­za a cua­tro gra­dos cen­tí­gra­dos, apro­xi­ma­da­men­te).

cen­tí­gra­dos ocu­rre al­go sor­pren­den­te: las par­tí­cu­las ya no tie­nen ener­gía pa­ra rom­per los puen­tes de hi­dró­geno, el po­der de atrac­ción co­bra una fuer­za irre­sis­ti­ble. Las mo­lé­cu­las en for­ma de V for­man una or­de­na­da red, un ar­ma­zón tri­di­men­sio­nal, don­de se en­cuen­tran al­go más ale­ja­das en­tre sí. Por lo tan­to, el hie­lo tie­ne una den­si­dad me­nor que el agua lí­qui­da.

Es­to ha­ce que el agua, en for­ma só­li­da, ten­ga un 9% más de vo­lu­men que en es­ta­do lí­qui­do, por lo que es más li­ge­ra: el hie­lo flo­ta. A ve­ces in­clu­so se pue­de ob­ser­var a sim­ple vis­ta la for­ma en que las mo­lé­cu­las de agua se unen en la es­truc­tu­ra del hie­lo: cuan­do el agua cae del cie­lo co­mo co­pos de nie­ve. Los de­li­ca­dos cris­ta­les, que na­cen en gé­li­das nu­bes co­mo re­sul­ta­do de un pro­ce­so muy com­ple­jo que to­da­vía no se en­tien­de por com­ple­to, siem­pre tie­nen seis án­gu­los, re­fle­jan­do así la for­ma bá­si­ca del re­tícu­lo mo­le­cu­lar en el que se unen las par­tí­cu­las de agua.

El sin­gu­lar in­cre­men­to de vo­lu­men que con­lle­va el re­tícu­lo he­xa­go­nal es una ben­di­ción pa­ra nu­me­ro­sas es­pe­cies de ani­ma­les y plan­tas: en in­vierno, el hie­lo for­ma so­bre mu­chos la­gos una ca­pa ais­lan­te que pro­te­ge el agua que hay de­ba­jo de las tem­pe­ra­tu­ras ba­jo ce­ro e im­pi­de su con­ge­la­ción. Al fon­do del lago se acu­mu­la agua a cua­tro gra­dos cen­tí­gra­dos. Así que­da su­fi­cien­te es­pa­cio pa­ra que pe­ces, can­gre­jos y al­gas so­bre­vi­van a las es­ta­cio­nes frías sin que­dar­se atra­pa­dos en el hie­lo.

La fuer­za que los cris­ta­les del hie­lo desa­rro­llan al ex­pan­dir­se que­da pa­ten­te en in­vierno, cuan­do rom­pen tu­bos de agua me­tá­li­cos o ro­cas en cu­yas grietas se ha acu­mu­la­do hu­me­dad. Du­ran­te mi­llo­nes de si­glos, es­te po­der de ex­pan­sión pro­vo­có in­clu­so la ero­sión de cor­di­lle­ras en­te­ras.

El pe­cu­liar ca­rác­ter de las mo­lé­cu­las de H2O ori­gi­na otro fe­nó­meno que tam­bién con­di­cio­na nues­tro pla­ne­ta, sin el que ja­más hu­bie­ra sur­gi­do la vida: en el agua se di­suel­ven nu­me­ro­sos com­pues­tos quí­mi­cos ne­ce­sa­rios pa­ra las cé­lu­las: por ejem­plo, mi­ne­ra­les, pro­teí­nas y azú­ca­res. Es­to se de­be a que las par­tí­cu­las de agua no so­lo se atraen en­tre sí for­man­do es­truc­tu­ras; sus di­mi­nu­tos po­los eléc­tri­cos es­ta­ble­cen con­tac­to con mu­chas otras sus­tan­cias.

Igual que el agua, nu­me­ro­sas sus­tan­cias de la na­tu­ra­le­za cons­tan de par­tí­cu­las car­ga­das (io­nes), por ejem­plo, to­das las sa­les. Los cris­ta­les de sal de me­sa (clo­ru­ro de so­dio), por ejem­plo, se com­po­nen de io­nes de so­dio, de car­ga po­si­ti­va, e io­nes de clo­ro, de car­ga ne­ga­ti­va.

Gra­cias a sus po­los de car­ga opues­ta, las mo­lé­cu­las de agua son ca­pa­ces de ad­he­rir­se a es­tos io­nes y se­pa­rar­los del cris­tal. Des­pués de in­tro­du­cir­lo en un va­so de agua, un cris­tal sa­lino se di­suel­ve en­se­gui­da. Los di­mi­nu­tos io­nes de so­dio y clo­ro que aho­ra na­dan por el lí­qui­do es­tán en­vuel­tos en mo­lé­cu­las de H2O. Do­ce­nas de es­tas par­tí­cu­las de agua en for­ma de V se co­lo­can con el po­lo de oxí­geno (car­ga ne­ga­ti­va) al­re­de­dor de los io­nes de so­dio (car­ga po­si­ti­va); seis mo­lé­cu­las, de for­ma con­ti­gua. Otras mo­lé­cu­las de H2O se ad­hie­ren con el la­do del hi­dró­geno, de car­ga po­si­ti­va, a los io­nes de clo­ro, de car­ga ne­ga­ti­va.

Es­ta ca­pa­ci­dad de “en­vol­ver” otras sus­tan­cias es tan mar­ca­da que el agua cons­ti­tu­ye un ex­ce­len­te di­sol­ven­te. Di­suel­ve nu­me­ro­sos mi­ne­ra­les del sue­lo e in­clu­so ga­ses que hay en el ai­re. Apro­xi­ma­da­men­te el 97% del agua que hay en el pla­ne­ta con­tie­ne tan­ta sal di­suel­ta que no es po­ta­ble o in­clu­so re­sul­ta ve­ne­no­sa pa­ra el hom­bre y la ma­yo­ría de los ani­ma­les y plan­tas. So­lo el 3% se con­si­de­ra agua dul­ce, por ejem­plo, la de ríos y la­gos.

Los quí­mi­cos han ave­ri­gua­do que, por muy cris­ta­lino que pa­rez­ca un lago de mon­ta­ña, por muy pu­ra que pa­rez­ca una go­ta de llu­via, el agua se mez­cla tan ávi­da­men­te con otras sus­tan­cias que el H2O pu­ro no exis­te en la na­tu­ra­le­za.

El agua desem­pe­ña una fun­ción muy im­por­tan­te tam­bién en nues­tro cuer­po:

- cu­la­to­rio hay in­men­sas can­ti­da­des de sus­tan­cias di­suel­tas co­mo sa­les, pro­teí­nas y azú­ca­res, en­tre otras.

ca­paz de di­sol­ver las sus­tan­cias más di­ver­sas.

- mi­cas son ca­pa­ces de cir­cu­lar por nues­tro or­ga­nis­mo gra­cias al agua. cuer­po eva­cúa di­suel­tos en agua.

Ade­más, mu­chas bio­mo­lé­cu­las de nues­tro cuer­po –por ejem­plo las pro­teí­nas– so­lo pue­den adop­tar sus for­mas es-

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