Por Deborah Walden • Actualizado el 24 de marzo de 2022
Los derrames de petróleo, los aderezos para ensaladas y un sinfín de momentos cotidianos nos recuerdan un hecho científico simple pero fundamental:el aceite y el agua no se mezclan. El comportamiento de estos dos líquidos está dictado por los componentes más pequeños que los componen (las moléculas) y sus propiedades eléctricas.
El agua (H₂O) es una molécula polar porque el átomo de oxígeno lleva una carga negativa parcial mientras que los átomos de hidrógeno llevan cargas positivas parciales. Esta distribución desigual de la carga crea un dipolo. Por el contrario, la mayoría de los aceites están compuestos por largas cadenas de hidrocarburos que carecen de una separación de carga significativa, lo que los hace no polares.
Las cargas eléctricas opuestas se atraen, por lo que el lado negativo de una molécula de agua se atrae hacia el lado positivo de otra. Esta atracción forma enlaces de hidrógeno, enlaces fuertes y direccionales que dan cohesión al agua. Cuando una molécula de petróleo encuentra agua, la naturaleza no polar del petróleo significa que tiene una atracción más débil hacia el agua que hacia los de su propia especie. Sin embargo, los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua son tan fuertes que resisten ser rotos por el petróleo.
Debido a que los enlaces de hidrógeno que unen las moléculas de agua son más fuertes que las atracciones fugaces entre el petróleo y el agua, el petróleo no puede penetrar la red de agua. Si se coloca suavemente una gota de aceite sobre una superficie de agua, se extiende formando una película de una molécula de espesor y luego se retira para formar una capa distinta. Agite la mezcla y el aceite se volverá a formar rápidamente en glóbulos separados una vez que se detenga el movimiento.
La densidad del agua es mayor que la de la mayoría de los aceites, por lo que las moléculas de agua están más apretadas. Cuando se introduce petróleo, los enlaces agua-agua más fuertes impiden que las moléculas de petróleo se infiltren en la mayor parte del líquido, lo que hace que el petróleo sea empujado hacia arriba. En consecuencia, el petróleo siempre sube a la superficie y permanece separado del agua subyacente.
En resumen, el petróleo y el agua permanecen separados porque dominan la polaridad del agua y la red de enlaces de hidrógeno, mientras que la no polaridad del petróleo y su menor densidad lo mantienen flotante en la superficie.
