¿Qué implicaciones tiene el ángulo inesperado formado por los hidrógenos y el oxígeno en la molécula de agua?

En H2O, el ángulo más pequeño de lo normal formado por los tres átomos involucrados coloca a los hidrógenos un poco más lejos del oxígeno de lo que “deberían” estar. El oxígeno es más negativo eléctricamente que el hidrógeno, por lo que toda la molécula de agua se convierte en un dipolo, lo que significa que tiene una diferencia en la carga eléctrica que va del oxígeno más negativo a los hidrógenos más positivos.

Un efecto de este dipolo es el alto punto de ebullición del agua. Si conociera algunos datos de química pero no tuviera sentido común, podría predecir que el agua existiría como gas incluso a temperatura ambiente. En realidad, el agua es más difícil de hervir que eso porque los lados positivos de las moléculas de H2O forman pequeñas atracciones breves con los lados negativos de otras moléculas de H2O a su alrededor, uniendo un poco el agua. Estas atracciones se llaman enlaces de hidrógeno, aunque no son verdaderos enlaces covalentes como los que se encuentran entre el hidrógeno y el oxígeno dentro de una molécula de agua dada.

Otro efecto es que cuando el agua se enfría, su densidad disminuye y su volumen aumenta. La mayoría de los líquidos se compactarían a medida que se enfrían, pero los enlaces de hidrógeno dictan que las moléculas de H2O se congelen en una alineación cristalina cada vez más abierta a medida que la temperatura cae y la energía térmica se interrumpe y deja de rebotar. El hielo solo flota sobre el agua porque es menos denso que el agua, y el hielo que permanece sobre los cuerpos de agua invernales permite que algo de agua protegida permanezca debajo, albergando vida. Sin embargo, esta es también la razón por la cual las cervezas explotan cuando las olvidas en el congelador.

Las microondas de cocina también dependen de los dipolos del agua. Alternan rápidamente el campo eléctrico dentro del horno, y las moléculas de agua dentro de su comida cambian de un lado a otro ya que sus lados positivo y negativo cambian a lo que se sienten atraídos muchas veces por segundo. Su movimiento es igual al calor, y tu comida se cocina, lo que realmente es lo menos que el agua podría hacer por ti después de la cerveza explotada.