* Sanderson Dutra Rocha Gouvêa
“Enquanto outras substâncias (materiais) quando passam da fase líquida para a fase sólida se organizam (se juntam, se agrupam) ocupando uma área menor, a água faz o contrário, se organiza preenchendo uma área maior. (Parte 1)”
A explicação está no arranjo de átomos que formam a molécula, os dois hidrogênios se ligam ao oxigênio formando um ângulo de 104,5º, com esta geometria angular, a molécula apresenta polaridade, ou seja, possui polos. E ainda, o oxigênio de uma molécula continua atraindo hidrogênios da outra, esta atração é muito forte, chamada ligação de hidrogênio, e não se desfaz facilmente.
A mudança de fase acontece, mas sem que cada molécula perca seu ângulo, e com a manutenção da ligação de hidrogênio. Para tanto as moléculas formam hexanos, que ocupam área maior e deixam grandes espaços vazios.
Assim as moléculas vão precisar de mais espaço. No caso de uma garrafa de cerveja lacrada, sem possibilidade de aumento de espaço, caso a água venha congelar, poderemos ter o estouro da garrafa.
Outra situação interessante é o fato de que mantendo a quantidade de moléculas durante a mudança de fase (liquida para sólida), devido ao arranjo mencionado acima, existirá necessidade de maior espaço para ser ocupado pelas mesmas moléculas. A relação entre massa (número de moléculas) e volume (área ocupada) é a densidade, assim pode-se concluir que o gelo vai possuir densidade menor que a água líquida, com densidade menor o gelo vai flutuar na água.
O fato das moléculas de água serem polares (apresentarem polos positivo e negativo), e ainda, apresentarem ligações de hidrogênio, possibilita a dissolução de compostos inorgânicos, como sal (cloreto de sódio), pois este é formado por íons positivos e negativos. Já no caso da dissolução do açúcar, que não possui íons, dizemos que sua dissolução é molecular, ocorrem atrações por ligação de hidrogênios.
É interessante mencionar o fato de que as interações entre moléculas polares são muito mais fortes que as interações entre moléculas apolares (não-polares), assim se o álcool estiver dissolvido em gasolina, estarão acontecendo atrações apolares, caso adicionemos água à mistura, sabendo que o álcool possui parte da molécula polar e parte apolar, haverá forte atração das moléculas de água em relação as moléculas de álcool, que vão abandonar a ligação com gasolina e passar a ligar-se com as moléculas de água.
A expressão “semelhante dissolve semelhante”, é muito usada em explicações de fenômenos relacionados a substâncias químicas, mas é bom deixar claro que estas semelhanças são a nível microestrutural, se a molécula for polar a substância formada por estas moléculas também será polar. O estudo a nível microestrutural é necessário, pois as explicações para estas e outras curiosidades não seria possível sem este conhecimento.
Estamos num mundo muito veloz, as inovações tecnológicas estão permitindo enxergar estruturas cada vez menores, o que possibilita novas e mais precisas explicações, novas descobertas, novas criações. Precisamos ficar atentos, ser curiosos e buscar sempre o conhecimento. As informações estão por aí, basta que façamos a captura e as aproveitemos da melhor maneira. E muitas vezes para ter iniciativa de partir à captura basta sermos CURIOSOS!
* Sanderson Dutra Rocha Gouvêa é professor do Centro Universitário de Caratinga, possui graduação em Ciências pela Fundação Educacional de Caratinga (1992), graduação em Matemática pela Fundação Educacional de Caratinga (1994), graduação em Química pela Universidade do Oeste Paulista (1999), especialização em Química pela Universidade Federal de Lavras (2000) e mestrado em Meio Ambiente e Sustentabilidade pela Fundação Educacional de Caratinga (2004).
