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11.3 Propiedades de los líquidos 477 con otras moléculas de glicerol. Además, debido a su forma, las moléculas tienden más a entrelazarse que a deslizarse, como lo hacen las moléculas de líquidos menos viscosos. Estas interacciones contribuyen a su elevada viscosidad. Si el agua no tuviera la capacidad de formar enlaces de hidrógeno, sería un gas a temperatura ambiente. Revisión de conceptos ¿Por qué se aconseja a los automovilistas a que usen aceites más viscosos para sus máquinas en el verano y menos viscosos en el invierno? Estructura y propiedades del agua El agua es una sustancia tan común en la Tierra que casi siempre se menosprecia su na- turaleza única. El agua participa en todos los procesos vitales. Es un magníi co disolven- te para muchos compuestos iónicos, así como para otras sustancias que son capaces de formar enlaces de hidrógeno con el agua. Como se aprecia en la tabla 6.2, el agua tiene un calor especíi co elevado. La razón de ello es que para elevar la temperatura del agua (es decir, para aumentar la energía ci- nética promedio de sus moléculas), primero se deben romper muchos enlaces de hidróge- no intermoleculares. Por ello, absorbe una gran cantidad de calor mientras que su temperatura sólo aumenta ligeramente. Lo opuesto también es cierto: el agua puede pro- porcionar mucho calor con sólo una ligera disminución de su temperatura. Por esta razón, las enormes cantidades de agua que se encuentran en nuestros lagos y océanos moderan de manera ei caz el clima de las zonas circundantes al absorber calor en el verano y pro- porcionar calor en invierno, únicamente mediante pequeños cambios en su temperatura. La propiedad más sobresaliente del agua es que su forma sólida es menos densa que su forma líquida: el hielo l ota en la superi cie del agua líquida. Casi todas las demás sustancias tienen mayor densidad en el estado sólido que en el estado líquido (i gura 11.11). Para comprender por qué el agua es distinta, debemos examinar la estructura electró- nica de la molécula de H2O . Como vimos en el capítulo 9, en el átomo de oxígeno hay dos pares de electrones no enlazantes, o dos pares sin compartir: S S H D O G H Aunque muchos compuestos pueden formar enlaces de hidrógeno intermoleculares , lo que hace diferente al H2O de otras moléculas polares, como NH3 y HF, es que cada átomo de oxígeno forma dos enlaces de hidrógeno, el mismo número de pares libres de electrones que posee este átomo. Así, las moléculas de agua se enlazan en una extensa red tridimen- sional donde cada átomo de oxígeno forma casi un tetraedro con cuatro átomos de hidró- Figura 11.11 Izquierda: los cubos de hielo fl otan sobre el agua. Derecha: el benceno sólido se hunde en el fondo del benceno líquido. Mapa del potencial electrostático del agua.
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