Los derrames de petróleo y los aderezos para ensaladas demuestran una lección científica importante: el aceite y el agua no se mezclan. Las razones de este fenómeno se relacionan con las partículas más pequeñas que componen cada una de estas sustancias. La estructura molecular del agua y el petróleo determina la forma en que interactúan entre sí. Contrariamente a la creencia popular, el petróleo y el agua no se repelen entre sí. Una mirada a sus propiedades más básicas muestra por qué se separan.
Polaridad y no polaridad de moléculas
La interacción del agua y el aceite resulta de la carga eléctrica de las moléculas de agua. Una molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, de ahí su nombre científico "H20". Los átomos de hidrógeno emiten una carga eléctrica positiva en un extremo de la molécula, y los átomos de oxígeno generan una carga eléctrica negativa en el otro lado. Por esta razón, los científicos etiquetan las moléculas de agua como "polares". Las moléculas de petróleo no contienen una carga, lo que significa que no son polares.
Atracción de moléculas
Los átomos con carga negativa atraen a aquellos con una carga positiva. Entonces, el átomo de oxígeno cargado negativamente en el extremo de una molécula de agua atrae a los átomos de hidrógeno cargados positivamente al final de otro. Crean una conexión llamada "enlace de hidrógeno". Debido a la carga eléctrica de las moléculas de agua, las moléculas de aceite exhiben una atracción más fuerte al agua que a otras moléculas de aceite. Es por eso que el aceite tiende a crear una película delgada cuando se deja caer en pequeñas cantidades sobre el agua. Las moléculas de aceite intentan extenderse para unirse al agua, en lugar de crear una bola apretada de moléculas de aceite unidas entre sí.
Las moléculas de agua se adhieren entre sí
Debido a su polaridad, las moléculas de agua poseen una atracción más fuerte el uno hacia el otro de lo que lo hacen hacia las moléculas de aceite. Las moléculas de aceite intentan conectarse al agua, pero los enlaces de hidrógeno que conectan las moléculas de agua permanecen demasiado fuertes para dejarlos entrar. Si se arrastran sobre la superficie del agua, el aceite se extenderá a una capa del grosor de una molécula, ya que cada molécula de petróleo intenta unirse. sí mismo al agua. Si se sacuden en agua, las moléculas de aceite se forman en bolas separadas porque los enlaces que mantienen unidas las moléculas de agua no se romperán fácilmente para dejarlas entrar.
¿Por qué el petróleo flota en el agua?
Ya que las moléculas de agua no las moléculas de petróleo a través de sus enlaces entre sí, el petróleo se aleja del centro del agua. No encontrará una jarra de agua con aceite ubicado en el medio - las moléculas de agua no se separarán para permitir este escenario. Las moléculas de agua exhiben una densidad más alta que las moléculas de aceite, lo que significa que pesan más. Debido a que es más ligero, el petróleo asciende a la cima. Si se agita, el aceite y el agua siempre se vuelven a separar con aceite en la parte superior.
