La molécula de agua (H₂O) tiene una geometría molecular angular debida a la disposición de los electrones en la capa de valencia del átomo de oxígeno.
A✦ el agua y sus diferentes fasesEl oxígeno tiene seis electrones en su capa de valencia, y para alcanzar la estabilidad, forma cuatro pares de electrones, dos de los cuales se utilizan para enlazarse con dos átomos de hidrógeno.
La repulsión entre los pares de electrones alrededor del átomo de oxígeno determina la geometría molecular.
capa de valencia de la molécula del agua
La teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (VSEPR) predice que los pares de electrones alrededor del oxígeno se distribuirán espacialmente para minimizar la repulsión mutua.
disposición angular
En este caso, los dos pares no enlazantes de electrones ocupan más espacio que los dos pares enlazantes, lo que resulta en una disposición angular.
El ángulo entre los enlaces H-O es de aproximadamente 104.5 grados.
Estos conceptos se basan en la teoría cuántica y la mecánica molecular, donde se considera la interacción entre electrones y núcleos.
La forma angular de la molécula de agua es esencial para sus propiedades únicas, como la capacidad para formar puentes de hidrógeno, que son cruciales en diversas interacciones químicas y biológicas.
los estados de la molécula de agua
La transición de estado de la molécula de agua implica cambios de fase específicos:
Sólido a líquido (Fusión):
El hielo (sólido) se calienta, proporcionando energía a las moléculas de agua.
A medida que la energía térmica aumenta, las moléculas superan las fuerzas intermoleculares y la estructura cristalina del hielo se rompe, dando lugar al agua líquida.
Líquido a gaseoso (Vaporización):
El agua líquida se calienta, aumentando la energía cinética de las moléculas.
Cuando la energía térmica es suficiente, las moléculas ganan la libertad de separarse, formando vapor de agua.
Gaseoso a líquido (Condensación):
El vapor de agua pierde energía térmica al entrar en contacto con una superficie fría o al enfriarse.
Las moléculas de vapor disminuyen su energía cinética, se agrupan y forman gotas de agua, llevando a la condensación.
Líquido a sólido (Solidificación):
El agua líquida se enfría, perdiendo energía cinética.
A medida que la energía térmica disminuye, las moléculas se agrupan y forman una estructura cristalina, solidificándose en hielo.
Estos cambios de fase en la molécula de agua están directamente relacionados con la transferencia de energía térmica y la superación o formación de fuerzas intermoleculares.
Las temperaturas específicas en las que ocurren estos cambios son el punto de fusión y el punto de ebullición del agua.