CLUB DE CIENCIAS "MODESTO MONTOYA ZAVALETA" INSTITUCIÓN EDUCATIVA VITARTE- CNV : TALLER EXPERIMENTAL DE QUÍMICA

PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICA DEL AGUA

EXPANSIÓN DEL AGUA

Al igual que las demás sustancias, el agua se dilata cuando se calienta. Pero es interesante destacar que no se dilata cuando la temperatura oscila entre 0°C y 4°C. Suceden cosas fascinantes en ese rango. El hielo tiene sus cristales con una estructura abierta. Las moléculas de agua de ésta estructura abierta ocupan mayor volumen que en el estado liquido por lo que su densidad varía según el estado en que se encuentre. En consecuencia el hielo es menos denso que el agua.

Cuando el hielo se derrite no todos los cristales con estructura abierta se colapsan. Algunos cristales microscópicos permanecen en la mezcla agua-hielo, formando un lodo microscópico que infla ligeramente el agua, lo cual incrementa un poco su volumen. Esto origina agua fría que es menos densa que el agua que es ligeramente más caliente. Conforme se incrementa la temperatura del agua que estaba a 0°C, se colapsan más de los cristales de hielo restante. Además , los cristales derretidos reducen el volumen del agua. El agua experimenta dos procesos al mismo tiempo : contracción y dilatación. El volumen tiende a disminuir cuando los cristales de hielo se colapsan, en tanto que tiende a incrementarse debido al mayor movimiento molecular. El efecto de colapsamiento domina hasta que la temperatura alcanza los 4°C. Después de eso, la dilatación domina la contracción, debido principalmente a que los cristales de hielo ya se derritieron

EL AGUA EN ESTADO LÍQUIDO ES MÁS DENSA QUE EL HIELO PORQUE LAS MOLÉCULAS DE AGUA EN FORMA LÍQUIDA ESTÁN MÁS CERCANAS ENTRE SÍ, QUE LAS MOLÉCULAS DE AGUA CONGELADAS EN EL HIELO, DONDE TIENEN UNA ESTRUCTURA CRISTALINA ABIERTA

Cerca de los 0°C, el agua líquida contiene cristales de hielo. La estructura abierta de estos cristales en forma de jaula en tercera dimensión aumenta ligeramente el volumen del agua.

Entre 0° y 4°, el volumen del agua líquida disminuye conforme aumenta la temperatura. Por arriba de los 4 °C, el agua se comporta igual que otras sustancias: su volumen aumenta conforme su temperatura se incrementa.

Al enfriarse el agua se hunde, hasta que todo el estanque está a 4°C. sólo así el agua de la superficie se enfría a 0°C sin hundirse. Una vez formado el hielo, las temperaturas menores que 4°C pueden extenderse hacia abajo, hacia el fondo del estanque.