* Comportamiento típico: La mayoría de las sustancias contratan (se vuelven más densas) a medida que se enfrían y se solidifican. Esto se debe a que las moléculas disminuyen, vibran menos y se juntan.
* Anomalía del agua: Sin embargo, el agua alcanza su densidad máxima a 4 ° C (39.2 ° F) . A medida que se enfría, se expande en lugar de contraerse. Esta expansión continúa hasta que se congela a 0 ° C (32 ° F), donde el volumen aumenta significativamente.
¿Por qué está sucediendo esto?
* enlace de hidrógeno: Las moléculas de agua se mantienen juntas por fuertes enlaces de hidrógeno. Estos enlaces crean una estructura relativamente abierta, similar a la red en agua líquida.
* congelación: A medida que el agua se enfría por debajo de 4 ° C, los enlaces de hidrógeno se vuelven más rígidos y obligan a las moléculas a una estructura hexagonal menos densa. Esta estructura hexagonal es la razón por la cual el hielo flota.
Consecuencias de la inusual expansión térmica del agua:
* Vida en la Tierra: Esta propiedad de expansión es crucial para la vida en la tierra. Permite que el hielo flote, lo que aísla el agua debajo y evita que los lagos y los océanos se congelen sólidos.
* Patrones meteorológicos: La expansión del agua durante la congelación contribuye a la meteorización y la erosión de las rocas.
* tuberías e infraestructura: La expansión del agua al congelar puede causar daños a las tuberías y otras infraestructura.
En esencia, el comportamiento del agua al congelar es una consecuencia de su estructura molecular única y los fuertes enlaces de hidrógeno entre sus moléculas. Esta propiedad única lo convierte en una parte esencial de los sistemas naturales de nuestro planeta.
