El agua moja porque tiene moléculas polares que tienen la capacidad de adherirse a otras moléculas. Esto crea una interacción entre el agua y los objetos, lo que da esa sensación de estar mojado.
El agua es muy simple: dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno (H₂O). Pero atención, ¡estos átomos no comparten equitativamente sus electrones! El oxígeno atrae más fuertemente los electrones hacia él, por lo que se vuelve ligeramente negativo, mientras que los átomos de hidrógeno se vuelven ligeramente positivos. Esta distribución desigual de cargas es lo que se llama polaridad. Por lo tanto, una molécula de agua se comporta como un mini imán, con dos polos diferentes. Esta pequeña particularidad explica muchos de los sorprendentes comportamientos del agua, especialmente por qué se adhiere fácilmente y "moja" los objetos.
El agua adora aferrarse a las superficies gracias a su naturaleza polar. Un poco como un imán muy pequeño atraído por ciertos materiales, las moléculas de agua se sienten cómodas con las superficies que tienen cierta afinidad por ellas (hidrofílicas). En cambio, en superficies que la repelen, como ciertas hojas de plantas o materiales plásticos (hidrofóbicos), el agua forma gotas redondas y se desliza más fácilmente. Es esta relación cercana o distante entre la superficie y las moléculas de agua la que explica por qué tu mano mojada permanece húmeda durante mucho tiempo, mientras que en una chaqueta impermeable, las gotas ruedan sin detenerse.
A la superficie, las moléculas de agua se adhieren entre sí con fuerza, creando una especie de piel tensa. Esto se debe a la tensión superficial, una especie de película invisible que permite que los insectos caminen sobre el agua sin hundirse. Cuando pones tu dedo en el agua, esta tensión disminuye localmente y el líquido se extiende a su alrededor: eso es precisamente el mojado. Cuanto más baja es la tensión superficial, más fácilmente el agua se extiende sobre una superficie. Con una superficie como el vidrio, el agua extiende alegremente sus gotas, pero sobre una superficie cerosa, prefiere agruparse en bonitas pequeñas perlas compactas, sin mojar realmente.
El agua moja debido a un sutil tira y afloja entre dos tipos de fuerzas: las fuerzas adhesivas y las fuerzas cohesivas. Las fuerzas adhesivas son aquellas que hacen que las moléculas de agua deseen pegarse a otros materiales, como el vidrio o tu piel. Se deben a la atracción entre los polos cargados de las moléculas de agua y las moléculas de los materiales con los que entran en contacto. Por el contrario, las fuerzas cohesivas son las que empujan a las moléculas de agua a preferir permanecer juntas, bien agrupadas, gracias a los famosos enlaces de hidrógeno. Concretamente, cuando el agua toca una superficie, si las fuerzas adhesivas ganan a las fuerzas cohesivas, el agua se extiende adecuadamente —moja más. Si es al revés, el agua forma pequeñas gotas bien redondeadas y se desliza más fácilmente, como sobre una hoja de loto.
La superficie de un líquido, como el agua, contiene una cierta energía, llamada justamente energía de superficie. Y es precisamente esta energía que el agua busca naturalmente disminuir al mojar una superficie: cuando el agua se deposita contra una superficie sólida, si esto reduce la energía total (en resumen, si esto beneficia a todos a nivel energético), el líquido se extiende gustosamente sobre ella. Cuanto mayor sea la energía de superficie del sólido, más fácilmente atraerá las moléculas de agua para reducir juntas esta tensión energética. Es esta pequeña búsqueda de equilibrio energético la que explica por qué el agua moja ciertos materiales —como el vidrio— formando una fina película, mientras que forma gotas bien redondas en otros, como el plástico o las hojas enceradas, prefiriendo mantener su energía para sí misma.
La piel de las hojas de loto tiene una estructura microscópica muy particular, que crea un efecto impermeable llamado 'efecto loto'. Esto evita que el agua se adhiera a la superficie de las hojas, permitiendo que las gotas arrastren polvo y suciedad al rodar.
El agua caliente generalmente moja mejor que el agua fría, ya que su tensión superficial disminuye con el aumento de la temperatura, lo que permite una mejor penetración en los tejidos o el papel.
La mayoría de los insectos que caminan sobre el agua, como los gerrídidos (patinadores de agua), utilizan la alta tensión superficial como soporte. Sus patas están cubiertas de pelos hidrofóbicos, lo que limita en gran medida el mojado y les impide hundirse.
El detergente o el jabón son 'agentes humectantes' que reducen considerablemente la tensión superficial del agua, aumentando así su capacidad para humedecer materiales como el textil o la vajilla.
Al salir del baño o de la ducha, el agua se adhiere a la piel debido a las fuerzas adhesivas (atracción entre el agua y las moléculas de la superficie de la piel). Estas fuerzas adhesivas superan localmente las fuerzas cohesivas (la atracción que existe entre las moléculas de agua entre sí), lo que hace que el agua permanezca temporalmente en la superficie del cuerpo.
La forma de las gotas de agua depende principalmente de la tensión superficial, de las propiedades de la superficie sobre la que reposan (hidrofílicas o hidrofóbicas) y de las posibles impurezas disueltas. Una alta tensión superficial y una superficie hidrofóbica harán que las gotas adopten una forma casi esférica.
Las superficies hidrofílicas atraen fuertemente el agua; por lo tanto, el agua se extiende fácilmente sobre estas superficies. Por el contrario, las superficies hidrofóbicas repelen el agua, impidiendo que se extienda y provocando su agrupamiento en forma de gotas.
Cuando el agua se calienta, su tensión superficial disminuye ligeramente, lo que le permite extenderse mejor y, por lo tanto, mojar mejor ciertas superficies. Esto explica por qué el agua caliente a veces parece 'mojar' o limpiar mejor que el agua fría.
Algunas superficies se denominan 'hidrofóbicas', lo que significa que repelen el agua debido a su baja energía de superficie. Estos materiales, como algunas hojas vegetales o recubrimientos especiales, crean una alta tensión superficial que impide que el agua se adhiera bien, lo que provoca la formación de gotitas.
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