¿El agua es… dos tipos de líquidos?

Cuando uno piensa que lo sabe todo sobre un tema, le cambian por completo el concepto del mismo. El agua, el H2O de toda la vida, podría ser una mezcla de dos tipos de líquidos, según este artículo publicado en ABC.

Tranquilos que no ha cambiado el hecho de que sea una sustancia cuya molécula está compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Resulta que a temperaturas muy frías, muestra un comportamiento poco habitual. Como sabemos, contra lógica, el agua, al enfriarse, se expande en vez de contraerse (de ahí que el hielo flota). Además, resulta más difícil de comprimir que caliente. Al congelarse, sus moléculas se organizan de formas distintas.

Desde hace casi tres décadas que los científicos están buscando una explicación para todo esto. Una de ellas generó gran controversia hace años y consiste en la posibilidad de que en el agua muy fría puedan existir dos formas líquidas distintas, una menos densa y estructurada que la otra. Es decir, podría haber dos clases de agua y cada una de ellas sería un líquido distinto.

Comprobarlo en laboratorio resulta difícil, pero ahora un equipo de investigadores italianos y estadounidenses acaba de hallar una fuerte evidencia de que podría indicar que realmente puede ser así. Un punto crítico es un valor único de temperatura y presión en el que dos fases de la materia se vuelven indistinguibles y ocurre justo antes de que la materia pase de una fase a otra. El agua, por ejemplo, tiene un punto crítico bien conocido al pasar de líquido a vapor. Ahora, sugieren que el “segundo punto crítico del agua” tiene lugar a temperaturas de entre -83 y -100 grados y a una presión atmosférica casi 2000 veces mayor de la que hay al nivel del mar.

Hasta ahora, los experimentos para probar si existe un segundo punto crítico de “superenfriamiento” no han conseguido aportar pruebas inequívocas de su existencia. Esto es debido en gran parte a la tendencia del agua sobreenfriada a convertirse en hielo. Por eso, en esta ocasión los investigadores decidieron recurrir a modelos de ordenador y en las simulaciones, a medida que las temperaturas bajaban mucho más allá del punto de congelación, la densidad del agua empezó a mostrar grandes fluctuaciones. Al final, consiguieron detectar el punto crítico que buscaban en dos modelos informáticos diferentes del agua.

Como sucede en el paso de la fase líquida a la de vapor, las dos fases del agua superenfriada suceden porque la forma de las moléculas de agua puede inducir a dos maneras distintas de unirse, o empaquetarse. De este modo, en el líquido de menor densidad, cuatro moléculas se agrupan alrededor de una quinta molécula central en una forma geométrica de tetraedro. En el líquido de mayor densidad, sin embargo, entra en juego una sexta molécula, lo que aumenta la densidad.

El hallazgo deberá ser confirmado ahora por otros experimentos que utilicen medios aún más precisos y computacionalmente más caros. El trabajo se acaba de publicar en la revista Science.

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