Um comportamento pouco normal!

3. O gelo e o seu estranho comportamento

Observando o gráfico, pode ver-se que se tivermos água a uma temperatura inferior a 0^oC, ela se encontra no estado sólido (gelo). Se lhe fornecermos calor (energia), a sua temperatura vai aumentando, até se atingir os 0^oC. Chegando a este ponto, e durante um certo tempo, mesmo continuando a aquecer, a temperatura não aumenta, mantendo-se constante. Isto acontece porque a energia fornecida vai ser usada para quebrar as ligações que existem entre as moléculas no estado sólido e para as separar, ou seja, é usada para efectuar a mudança de estado de sólido a líquido. 

Já reparou que o gelo  é menos denso do que a água, e que por isso flutua em água líquida?  É um comportamento muito fora do vulgar. 

De facto, os sólidos são geralmente mais densos do que os líquidos dos quais provêm. Porquê? Porque quanto mais baixas são as temperaturas, menor é a agitação térmica das moléculas, mais fortes e duradouras são as ligações entre elas e mais próximas ficam. Daí que existam mais moléculas por unidade de volume e, portanto, maior será a densidade. Assim, a parte sólida em contacto com o líquido vai ao fundo. 

Ora com a água acontecem coisas mesmo “esquisitas”: à medida que a sua temperatura baixa até aos 4^oC , aumenta, de facto, a sua densidade, mas se continuar a baixar, a densidade baixa de novo. Assim os 4^oC são a temperatura a que a água é mais densa. Acima ou abaixo dela a densidade é inferior.

O facto de a água no estado sólido ser menos densa do que a água no estado líquido é explicado pelo tipo de ligações entre as moléculas de água que ocorrem quando esta solidifica – as ligações de hidrogénio. Estas mantêm as moléculas de água a uma certa distância umas das outras. Forma-se uma estrutura rígida com ligações relativamente fortes entre as moléculas, mas pouco compacta, com muitos espaços no meio.

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Já aconteceu a quase toda a gente meter uma garrafa com água, bem cheiinha, no congelador e, ao tentar tirá-la, descobrir que ela rebentou. Pudera!, é que a água aumentou mesmo de volume, e a garrafa não conseguiu aguentar a pressão.