Você pode não pensar muito sobre isso, mas a água é super estranha.
Ela se comporta diferente de qualquer outro líquido. Pensando nisso, cientistas acreditam ter descoberto o porquê – e isso tem a ver com o estranho arranjo de suas moléculas.
Um dos aspectos mais estranhos da água é a sua densidade incomum. Normalmente, os líquidos tornam-se cada vez mais densos à medida que são resfriados, mas a água atinge a sua densidade máxima aos 4 graus Celsius.
Abaixo desta temperatura a água é menos densa e quando se torna gelo, aos 0 graus Celsius, o gelo é menos denso do que a água líquida e é por esta razão que o gelo flutua e que corpos de água congelam de cima para baixo.
Mas isso não é tudo. A água também tem uma tensão superficial muito alta – além do mercúrio, tem a tensão superficial mais alta de todos os líquidos. É isso que permite que as aranhas da água patinem na sua superfície.
Além disso, a água também tem um ponto de ebulição extraordinariamente alto, e o fato de que muitas substâncias químicas se dissolvem nela também é muito peculiar, se a compararmos com outros líquidos.
Para compreender estas propriedades bizarras, os cientistas precisaram se aprofundar a nível molecular.
Tanto à temperatura ambiente como em forma de gelo, a água tem um arranjo tetraédrico de moléculas. Isso significa que cada molécula de água está ligada a outras quatro moléculas, em forma de pirâmide irregular.
Os pesquisadores usaram um supercomputador e modelagem computadorizada para realizar algumas mudanças na natureza na pirâmide de moléculas. Através destes ajustes, fizeram ela se comportar como outros líquidos. Como exemplo, tornaram o gelo mais denso, para que afundasse.
e acordo com a equipe, esta técnica funcionou em todas as peculiaridades da água, indicando que as propriedades anômalas da água são um resultado direto do seu arranjo molecular especial.
Com este procedimento, descobrimos que o que faz a água se comportar de forma anômala é a presença de um arranjo molecular muito particular, como o tetraédrico.
Quatro desses arranjos se organizam de tal maneira que eles compartilham uma molécula de água comum no centro sem se sobrepor.
É a presença desse arranjo altamente ordenado de moléculas de água, misturado com outros arranjos desordenados, que dá à água suas propriedades peculiares“, explica o autor principal da pesquisa, John Russo.
Sem água e sem as suas particularidades, a vida como a conhecemos não seria possível.
Ela não se comprime facilmente, podendo ser empurrada e fluir através de nossas veias, carregando nossas células sanguíneas, por exemplo. E como ela é um solvente fantástico, em nossos corpos ela pode dissolver os nutrientes que precisamos para funcionar.
Mesmo a baixa densidade do gelo dá condições de vida. Se os lagos congelassem por completo, a vida dentro deles morreria.
E essa mesma baixa densidade é também o motivo pelo qual a água se expande quando congelada. Isso também ajudou a moldar nosso planeta, pois ao penetrar rochas, congela, expande e quebra a rocha por dentro.
Os resultados foram publicados na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), neste link.