Cuando veo gotas de aceite flotando en el agua,
a veces, el aceite presenta como un líquido que se niega a mezclar con agua. En
otras ocasiones, me pregunto si se trata de agua debe ser culpada por no
permitir que el aceite se mezcle con ella. Tal vez, tanto el aceite y el agua
no quieren mezclarse entre sí o la ciencia no se los permite. Veamos lo que
exactamente les impide mezclar.
Tanto el aceite y el agua son líquidos, pero sus
composiciones químicas son muy diferentes entre sí. Los tamaños de las
moléculas de aceite y agua son diferentes y también lo son sus fuerzas
intermoleculares de atracción.
Químicamente, todo tipo de aceites es un
conjunto de largas cadenas de átomos de carbono con átomos de hidrógeno unidos
a ellos. El aceite se conforma de hidrocarburos no polares largos, lo que
significa que experimentan las débiles fuerzas de atracción. Además, las
moléculas de aceite son mucho más grandes que las moléculas de agua.
Las moléculas de agua son dipolares, lo que
significa que uno de sus extremos está cargado positivamente mientras que el
otro está cargado negativamente. Ellos se sienten más atraídos el uno al otro.
Y son relativamente más pequeños que las moléculas de aceite.
La mezcla
de los dos líquidos se atribuye a la naturaleza similar de sus moléculas. La
diferencia en las estructuras moleculares de aceite y el agua es una de las
principales razones por las que no se mezclan entre sí. Son un ejemplo bien
conocido de líquidos inmiscibles.
Una de las razones por qué el agua y el aceite no se mezclan, es la tensión superficial. Cuando las moléculas de agua se unen, forman una red de enlaces de hidrógeno que da lugar a muy alta tensión superficial. Tanto el aceite como el agua tienen tensiones superficiales altos, debido a lo cual la adherencia entre ellos es débil y no se mezclan.
¿Por qué las manchas de
aceite flotan en el agua en forma circular? Es debido a la tensión superficial.
Las moléculas de aceite se aferran el uno al otro para formar una capa elástica
con la mínimo área de superficie posible. Debido a esta interacción en las
moléculas de aceite, forman gotitas circulares sobre la superficie del agua.
Los enlaces entre las moléculas de agua son muy fuertes, mientras que los enlaces entre las moléculas de aceite son débiles. Por lo tanto, una gran cantidad de energía necesita ser consumida en un esfuerzo por llevar las moléculas de agua y aceite juntos. Esto explica por qué el aceite no se mezcla con agua.
Las moléculas que forman un enlace de hidrógeno con el agua son conocidos como hidrófila o amante del agua, mientras que las moléculas no polares que repelen el agua se llaman hidrofóbicos , lo que significa que no tienen afinidad por el agua.
¿Por qué flota el
aceite en el agua sin ahogarse en ella? Es debido a que su densidad es menor
que la del agua. Sin embargo, el aceite y el agua pueden ser obligados a
mezclar con la ayuda de un emulsionante. Es cualquier sustancia que puede hacer
que el aceite y el agua se mezclen. Añada sal al aceite y verá el ahogamiento del
aceite. Añada un detergente, y el aceite se mezcla fácilmente con agua. Las
moléculas de detergente pueden cerrar la 'brecha' entre el aceite y el agua y
dejar que se mezclen.
Una cosa es segura, aunque el aceite y el agua no llegan a un acuerdo entre sí en condiciones normales, el agua es lo suficientemente amable para dejar flotar el aceite de la cima!
