Las moléculas de agua, además de tener los enlaces covalentes habituales entre los átomos (según la teoría clásica, son las que surgen cuando los átomos ‘comparten’ electrones para lograr un octeto de ellas), también poseen enlaces de hidrógeno intermoleculares relativamente más débiles (los que surgen cuando los átomos de hidrógeno en una molécula están unidos a un átomo altamente electronegativo: oxígeno en este caso).
Considere una muestra típica de agua (o moléculas de agua) que se calienta uniformemente a partir de una temperatura inferior a 4 grados (digamos 0 grados Celsius). El calor que se suministra a la muestra de agua se utiliza primero para romper estos enlaces de hidrógeno débiles entre las moléculas. A aproximadamente 4 grados centígrados, todos estos enlaces de hidrógeno se rompen y toda la estructura molecular se “colapsa”, lo que aumenta la densidad promedio hasta alcanzar un máximo de 4 grados.
El calor que se suministra de aquí en adelante se utiliza para aumentar la energía cinética ( energía debida al movimiento molecular) de estas moléculas ‘libres’. Por lo tanto, tienden a liberarse y moverse, disminuyendo así la densidad promedio de la muestra de agua para todo el proceso de calentamiento posterior.
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