Finalmente descobrimos porque a água não se comporta como nenhum outro líquido conhecido

Por , em 4.04.2018

Não parece, mas a água é superestranha em comparação com outros líquidos.

Agora, cientistas da Universidade de Bristol (Reino Unido) e da Universidade de Tóquio (Japão) acreditam ter descoberto por que – e tem a ver com o arranjo peculiar de suas moléculas.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica PNAS.

Por que a água é diferente

Um dos aspectos mais estranhos da água é sua densidade. Normalmente, os líquidos tornam-se cada vez mais densos à medida que são resfriados, mas a água atinge uma densidade máxima a cerca de 4 graus Celsius.

Abaixo deste ponto, ela fica menos densa. Então, quando congela e se torna gelo a 0 grau Celsius, o gelo é menos denso que a água líquida. É por isso que flutua, e que corpos de água (como lagos) congelam de cima para baixo.

A água também tem uma tensão superficial muito alta – depois do mercúrio, tem a mais alta tensão superficial de todos os líquidos.

Por fim, também tem um ponto de ebulição extraordinariamente alto. O fato de que muitas substâncias químicas se dissolvem nela também é bizarro, se a compararmos com outros líquidos.

Nível molecular

Para entender algumas dessas propriedades bizarras, os cientistas decidiram se aprofundar no nível molecular.

À temperatura ambiente e como gelo, a água tem um arranjo tetraédrico de moléculas, o que significa que cada molécula está ligada a outras quatro, em formato de pirâmide irregular.

Os pesquisadores usaram modelagem computacional para fazer mudanças nessa natureza de pirâmide das moléculas de água.

Ao fazer esses ajustes, eles puderam fazer a água se comportar mais como os outros líquidos, por exemplo, tornando o gelo mais denso do que a água líquida, de modo que afunda.

Isso funcionou em todas as peculiaridades da água, indicando que suas propriedades anômalas são de fato resultado direto de seu arranjo molecular especial.

Peculiar e essencial

O que faz a água se comportar de maneira anômala, então, é a presença desse arranjo particular.

“Quatro desses arranjos tetraédricos podem se organizar de tal maneira que compartilham uma molécula de água comum no centro sem se sobrepor. É a presença desse arranjo altamente ordenado de moléculas, misturado com outros arranjos desordenados, que dá à água suas propriedades peculiares”, disse o principal autor do estudo, John Russo.

E ainda bem. Se a água não fosse do jeito que é, a vida como a conhecemos não seria possível. Ela não se comprime facilmente, o que significa que pode fluir através de nossas veias, carregando nossas células sanguíneas, por exemplo. E, por ser um ótimo solvente, a água em nossos corpos pode dissolver os nutrientes que precisamos para viver.

Mesmo a baixa densidade do gelo confere vida – se os lagos congelassem no fundo, os seres vivos dentro deles morreriam. Essa mesma baixa densidade é também o motivo pelo qual a água se expande quando congelada – o que, por sua vez, molda nosso planeta conforme a água penetra nas rochas, congela e se expande, rachando essas rochas. [ScienceAlert]

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