Si
sigue siendo H2O, ¿cuál es la diferencia?
Al describir la molécula de agua suele decirse que está
compuesta por dos átomos
de hidrógeno y uno de oxígeno: H2O. Sí la cosa acabara ahí, sería una
molécula pequeña con bajo punto de ebullición. El sulfuro de hidrógeno (H2S), que tiene una molécula
parecida, pero más pesada (porque el S es más pesado que el O), es un
gas que no se licua hasta los -61,8° C. Si el agua no, fuese más que H2O, se
licuaría a una temperatura todavía más baja, quizá alrededor de los –80° C.
Pero
consideremos la forma de las moléculas de agua Los tres átomos forman un ángulo
casi recto, con el de oxígeno en el vértice. El oxígeno comparte dos
electrones con cada uno de los átomos de hidrógeno, pero el reparto no es
equitativo. El oxígeno
ejerce una mayor atracción sobre los electrones, de modo que éstos, con su
carga eléctrica negativa, están muy del lado del oxígeno. Por eso,
aunque la molécula de agua es eléctricamente neutra en su conjunto, la parte
del oxígeno tiene una pequeña carga negativa, mientras que los dos átomos de
hidrógeno tienen pequeñas cargas positivas que contrarrestan a aquélla.
Las
cargas de signo opuesto se atraen. Hay, pues, una tendencia a que dos
moléculas del agua se alineen de manera que el extremo negativo (el del
oxígeno) de una de ellas quede adyacente al positivo (el del hidrógeno) de la
siguiente. Esto constituye un "enlace de hidrógeno" que es veinte
veces más débil que los enlaces
normales que unen al hidrógeno y al oxígeno dentro de la molécula. Sin
embargo, basta para que las moléculas de agua sean "pegajosas".
Debido
a esta pegajosidad, las moléculas de agua se unen con más facilidad y se
separan con más dificultad que si no fuese así. Para superar esa fuerza
pegajosa y hacer que hierva el agua, hace falta calentarla a 100° C.
Cuando
la temperatura baja hasta 0° C, la prevalencia de enlaces de hidrógeno es tal,
que las moléculas de agua quedan fijas en su sitio, formándose hielo. De
no ser por los enlaces de hidrógeno la temperatura tendría que ser mucho más
baja para que esto ocurriera.
En una molécula como la del H2S no sucede lo mismo,
porque el átomo de azufre y el de hidrógeno tienen una apetencia de electrones
aproximadamente igual. No hay acumulación de cargas ni a un lado ni al otro y, por consiguiente, la molécula
no es "pegajosa".
Supongamos
ahora que tenemos moléculas de agua en un espacio muy limitado, un tubo de
vidrio muy fino, pongamos por caso. En estas condiciones tendrán que
apelotonarse unas contra otras más de lo normal. El átomo de oxígeno de una de
las moléculas se verá empujado muy cerca del átomo de hidrógeno del vecino,
tanto, que el enlace de hidrógeno se hará tan fuerte como un enlace ordinario. Las dos moléculas se convierten
en una, y a esta doble molécula se podrá enganchar otra, y luego otra, etc.
Al final habrá multitud de moléculas fuertemente, unidas
entre sí, con todos los hidrógenos y oxígenos formando hexágonos regulares. La
sustancia múltiple resultante es un ejemplo de "polímero". Es "agua
polimerizada", o "poliagua" en abreviatura. Para poder
romper esta sustancia (anunciada por vez primera por químicos soviéticos en
1965) en moléculas H 2 O
de vapor de agua, hay que calentarla hasta 500° C. Y debido también a
que las moléculas están aquí mucho más apelotonadas que en el agua ordinaria, la poliagua tiene una densidad
1,5 veces superior a la del agua normal.
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