Físicos descubrieron un segundo estado líquido del agua

El agua, uno de los componentes más fundamentales en la Tierra, y que constituye el 60% de nuestro cuerpo, resulta ser más extraño y complejo de lo que se pensaba.

Un grupo de investigadores ha estado estudiando las propiedades físicas del agua, para encontrar que cuando se calienta entre 40°C y 60°C, alcanza una temperatura híbrida y parece alternarse entre dos estados de líquido, informa Science Alert.

Como compuesto químico, el agua es tan vital para la vida, que al parecer se ha subestimado su complejidad. Estamos acostumbrados a saber que ésta tiene tres estados: sólido, líquido y gaseoso (aunque en circunstancias muy raras, también puede existir en estado de plasma).

Pero en muchas sentidos, el agua puede ser como ninguna otra sustancia en el planeta. Con la excepción del mercurio, el agua tiene la tensión de superficie más alta de todos los líquidos. También es una de las únicas sustancias conocidas cuyo estado sólido puede flotar en su estado líquido y, al contrario de casi todas las otras sustancias, se expande cuando se congela.

Su punto de ebullición también es extraño, porque mientras el punto de ebullición de otros hídridos (como el telururo de hidrógeno o el sulfuro de hidrógeno) decrece a medida que lo hace el tamaño de sus moléculas, el H2O tiene un punto de ebullición sorprendentemente alto para su peso molecular tan bajo.

Pero ahora los físicos ha demostrado que en algún punto de temperatura, el agua líquida puede alternarse entre estados, mostrando toda un nueva serie de propiedades, dependiendo del estado al que cambie.

Para entender esto, un equipo internacional liderado por la física Laura Maestro , de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, observó una cantidad de propiedades específicas del agua, para darse cuenta de que al pasar los 40 grados y antes de los 60, sus propiedades cambiaban y cada una de ellas mostraba una temperatura múltiple diferente. Los investigadores sugieren que esto se debe a que el agua líquida había cambiado hacia una fase diferente.

Los investigadores hicieron una lista de estas temperaturas cambiantes para cada propiedad: unos 64 grados para la conductividad termal, 50 para el índice de reacción, 53 para la conductividad y 57 para la tensión de superficie.

Aunque aún no está totalmente claro por qué el agua se comporta de esta forma, el hecho de que el agua podría cambiar entre estados completamente diferentes de líquido a ciertas temperaturas, se podría relacionar con todo el rango de propiedades inusuales que tiene este compuesto.

Las moléculas del agua mantienen conexiones muy breves entre sí, y esta relación entre moléculas del hidrógeno es mucho más débil que la que une a los átomos de este elemento con los del oxígeno.

Por eso es que los lazos del hidrógeno que mantienen a las moléculas del agua unificadas, se rompen y cambian constantemente, y aun en todo ese caos, las estructuras y reglas persisten.

Como explica el físico Philip Ball, son estos lazos fugaces entre las moléculas de hidrógeno, es lo que le da al agua sus inusuales propiedades, pero ninguno sabe con toda certeza cómo es que funciona.

«Estos lazos fugaces que unen a las moléculas están constantemente rompiéndose y formándose por sobre el punto de fusión del agua, pero aun así imponen un grado de estructura en la mixtura molecular. Ahí es donde en consenso termina», dice Ball.

Los resultados de Maestro y su equipo deberán ser replicados por un equipo independiente, antes de que pueda empezar a hablar de los nuevos estados del agua, el grupo de físicos dice que su descubrimiento podría tener importantes implicaciones para la comprensión de los biosistemas y los nanosistemas.

La investigación fue publicada en la revista International Journal of Nanotechnology.

Fuente, Science Alert

El Ciudadano