Casi seguro que no.
Esa es una pregunta difícil de responder porque:
- Es difícil tener en cuenta cada molécula de agua, y
- Los términos como “fase gaseosa” se aplican mejor a los sistemas de moléculas, no a las moléculas individuales. ¿Qué sucede cuando tienes una sola molécula por sí misma? ¿Lo clasificarías como un sólido? ¿Gas? Estos estados físicos tienen que ver con las interacciones que una molécula tiene con las que la rodean. El agua sólida (hielo), por ejemplo, se caracteriza por una estructura de celosía que se repite:
Notarás que no es una molécula individual sólida, sino el sistema en sí mismo. La solidez, la liquidez y la gaseosidad son propiedades emergentes que están presentes en un gran número de moléculas. Entonces, incluso si conociéramos la posición y el impulso de todas las moléculas individuales, realmente no podríamos etiquetarlas con un estado.
¡Vamos, esa es una respuesta descabellada! No puedes simplemente poner una lista numerada y una imagen en Quora y esperar que la gente sea feliz.
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Bien bien. Buen punto … Vamos a bucear un poco más profundo entonces:
Podemos abordar el tema desde un ángulo diferente (como sugiere la descripción), observando la formación original del agua en la tierra y el origen de esas moléculas:
Primero, es importante recordar que todos los átomos en la Tierra o bien existieron desde el Big Bang (como el hidrógeno y algo del helio y el litio) o se produjeron a través de la fusión en las estrellas. Si bien vale la pena señalar que las estrellas en realidad son en su mayoría plasma (un estado de la materia donde los componentes de los átomos se destrozan debido a su estado de alta energía), las estrellas se forman originalmente en viveros estelares hechos de gas, como la Nebulosa de Orión arriba. Entonces, al menos los constituyentes del agua fueron una vez gaseosos. Podríamos cerrar la pregunta allí …
¡NO! En serio, ¡renuncie a las salidas! Sabes lo que te estoy preguntando …
¡BIEN BIEN! Veamos:
Parece que el meollo del problema es: ¿cuándo comenzó realmente a formarse el agua en la tierra? Bueno, antes de ir allí, podría ser bueno mirar un poco cómo se forman las plantas en primer lugar. Bueno, nuestro viejo amigo, la gravedad, comienza a juntar un poco de gas del área alrededor de un sitio de formación estelar. Estas regiones de materia de alta densidad se llaman “planetesimales” y son en su mayoría sólidas, aunque generalmente son <1% de la masa de la tierra. Pero cuando más de estos comienzan a chocar, las cosas pueden calentarse y volverse más masivas, formando planetas.
Sin embargo, las cosas todavía están un poco desordenadas y mal definidas. Obtienes órbita de escombros y moléculas que rodean el planeta debido a las colisiones:
Por lo general, estos desechos circulares son materia de menor densidad, como gases o incluso agua.
¡AGUA! ¡FINALMENTE! ¡Pero espera! ¡Espere! ¡Te has saltado cómo se formó el agua! ¡Estás evitando la pregunta! LO SABÍA.
Woah allí … espera. Resulta que en realidad no importa todavía. Las fuerzas desestabilizadoras en la estrella madre del planeta en este momento probablemente producirían fuertes vientos estelares que podrían despojar al planeta de cualquier atmósfera (sí, incluida cualquier agua presente).
Pero ( ¡bazinga! ) Hay gases atrapados debajo de la corteza del planeta recién formado. Después de que la estrella se estabilice, estos gases comienzan a burbujear hacia la superficie, formando algún tipo de atmósfera estable. Y, sin duda, hay algo de agua que se formó por la combinación de hidrógeno y oxígeno. La formación de agua es un proceso altamente espontáneo (en las condiciones adecuadas, la energía libre de gibbs estándar de la reacción que produce vapor de agua es -228.61 kJ / mol).
Las altas temperaturas de la Tierra en este momento significarían que la mayor parte del agua estaría en forma gaseosa, por lo que es muy probable que la mayoría de las moléculas de agua sean gases en algún momento.
Gracias por llegar al punto, pero …
¡Pero espera hay mas! Esa no es la única forma en que el agua puede o ha sido introducida en el medio ambiente terrestre. También hay:
- Cometas (u otros cuerpos ricos en agua) que pueden chocar contra la tierra. Mientras que el agua aquí es sólida, para formar agua en primer lugar es probable que sea gaseosa.
- Agua creada a través de procesos bioquímicos.
- Agua creada mediante proceso químico espontáneo. Probabilísticamente, vas a tener al menos algunas moléculas de agua que surgen solo de dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno que chocan entre sí. Estos no tienen que estar en estado gaseoso.
Ok, entonces mientras que la mayoría de las moléculas de agua probablemente comenzaron como gas, no todos lo hicieron ¿Esto pone el clavo en el ataúd para la teoría del gas de una sola vez? No. Tenemos el ciclo del agua:
Como puede ver, el agua líquida eventualmente se evapora en gas, que se condensa en agua nuevamente, etc. Después de un largo tiempo, esperaría mucho, si no todas las moléculas se evaporarían en la fase de gas. Pero, de nuevo, tienes que lidiar con muchas moléculas de agua. Realmente no puedes hacer un juicio definitivo a menos que hayas rastreado cada molécula de agua, por lo que es posible que cada molécula de agua haya estado en la fase gaseosa, pero las probabilidades son probablemente muy buenas de que haya una molécula (quizás de nueva creación) Nunca abandonó su ambiente líquido. Por supuesto, aquí volvemos al primer punto sobre lo difícil que es hablar de estados en moléculas individuales.
Sin embargo, en general, probablemente ahora esté ocurriendo una reacción acuosa que está produciendo una nueva molécula de agua, y esa molécula de agua nunca ha sido un gas. Entonces, la respuesta final a tu pregunta es: casi seguro que no.