¿Cómo puede una molécula de agua tener estados de diferencia?

Tres estados básicos: gas, líquido y sólido.

Pero hay problemas.

Una nube ha suspendido las moléculas de agua como parte del “gas”.

El agua tiene viscosidad y tensión superficial, no se encuentra “plana”.

El agua cristaliza en cubos, copos de nieve y láminas.

El agua se puede describir como “hidróxido de hidrógeno”, la molécula “polar” de Mickey Mouse. La estructura molecular permite ser cristal y líquido a la MISMA temperatura.

Compare un cubo de hielo con un cubo de dióxido de carbono o dióxido de silicio, que también tiene una estructura molecular polar, y verá algunas diferencias.

El hielo seco se sublima directamente del cristal al gas a baja temperatura. El cuarzo se derrite a muy alta temperatura. Pero hay una diferencia de temperatura de 100 grados Kelvin entre el agua líquida más fría y la más caliente.

Todo se reduce a la estructura de los enlaces intermoleculares en las formas de cristal, líquido y gas.

Las nubes son blancas porque el gas dispersa el agua líquida. Incluso el vapor es “blanco” a temperaturas superiores al punto de ebullición.

La burbuja de agua existe, y la nube y el vapor son blancos, porque el agua se atrae.

El copo de nieve tiene una disposición fractal de 6 vértices , porque tiene una ramificación de 120 grados en las “orejas” de Mickey Mouse y, por lo tanto, 120 grados entre una rama y la siguiente.

El cubo de hielo tiene un arreglo de cubos, de 6 lados . de nuevo por la misma razón, pero empacado más apretado.

La delgada capa de hielo se adhiere a la superficie a la que está congelada.

El agua tiene una capacidad térmica muy alta. Esos enlaces intermoleculares simplemente no se sueltan tan fácilmente.

La mejor respuesta es considerar la idea de “estados” como algo que aprendes en la escuela secundaria, y la compleja estructura molecular de la nieve, las nubes y una gota de lluvia no es algo que se simplifique fácilmente a solo tres estados.

No es la molécula misma la que tiene un estado diferente. Supongamos que una molécula es bastante estable pero que siempre “transporta” una cierta cantidad de energía y cuanto más energía tiene, más vibra. Y esas vibraciones se llaman temperatura.

Puedes observar el estado de un material solo cuando tienes un grupo de moléculas juntas, que compartirán la cantidad global de energía que tienen al golpearse entre sí al azar. Cuanto más elevas la temperatura de un material y más vibrarán las moléculas.

Ahora, tienes que entender que cuanto más cerca esté una molécula de otra y más se atraigan entre sí, pero vibrarán y más lejos estarán. Cuando esta atracción sea fuerte, las moléculas se pegarán y usted estará en estado sólido, si están en un estado intermedio, líquido y si la cantidad de energía es muy alta, será gas.