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DILATACIÓN ANÓMALA DEL AGUA
Cuando un cuerpo recibe calor, sus partículas se mueven más deprisa, por lo que necesitan más
espacio para desplazarse y, por tanto, el volumen del cuerpo aumenta. A este aumento de volumen
se le llama dilatación.
En general, cuando la temperatura de un líquido aumenta, el volumen de éste también (se dilata); y
a la inversa, cuando la temperatura decrece el volumen dellíquido disminuye (se contrae) en
correspondencia con ella. Sin embargo, existen algunas sustancias que no siguen con dicha norma
siendo una de ellas el agua. Ésta se comporta de manera irregular respecto del calor.
Cuando la temperatura del agua aumenta entre 0°C y 4°C el agua SE CONTRAE, es decir,
disminuye su volumen (en lugar de aumentarlo), aumentando, por consiguiente, su densidad (se
tornamás pesada). Cuando la temperatura continúa aumentando de los 4°C entonces empieza a
AUMENTAR también su volumen, comportándose, en consecuencia, como cualquier sustancia
común; en virtud de ello disminuye su densidad (o sea, que se vuelve más liviana).
Analizando la siguiente tabla que muestra la variación de la densidad del agua a diferentes
temperaturas entre 0 ºC y 100 ºC podemos comprobar loanteriormente dicho:

ESTADO
Sólido
Líquido
Líquido
Líquido
Líquido
Líquido
Líquido
Líquido

TEMPERATURA (°C)
0
0
2
4
10
40
70
100

DENSIDAD (g/ml)
0,91740
0,99987
0.99997
1,00000
0,99973
0,99218
0,99763
0,95657

Resulta evidente que la densidad del agua aumenta desde los 100°C hasta los 4°C, donde presenta
su valor más elevado; pero a partir de allí el proceso se invierte hasta llegar a los 0°C(punto de
congelación) donde se observa la menor densidad y, en consecuencia, al solidificarse y ser menos
densa flotará en el agua líquida.

Esta propiedad tan característica y particular del agua, se debe a la estructura molecular de la misma
y a las fuerzas existentes entre ellas y se lo conoce con el nombre de DILATACIÓN ANÓMALA
DEL AGUA.

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- ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA:
El agua es uncompuesto que está constituido por dos átomos de hidrógeno unidos a un
átomo de oxígeno. Los enlaces hidrógeno – oxígeno son covalentes, dado que comparten un par
electrónico. Debido a que el oxígeno es mucho más electronegativo que el hidrogeno, éste atrae
con mayor intensidad a los pares de electrones que comparten. Esto determina una desigual
distribución de la carga eléctrica de la molécula: eloxígeno adquiere cierta carga negativa y el
hidrógeno carga positiva, formándose una molécula polar con un polo negativo y otro positivo. La
estructura de la molécula de agua queda con forma angular, con un ángulo de enlace de 104,5º, tal
como lo muestra la siguiente figura:

La condición de polaridad de las moléculas del agua hace que éstas se atraigan entre sí, generando
una interacción molecularentre el polo positivo de una molécula y el polo negativo de otra,
mediante una asociación llamada puente de hidrógeno o enlace puente de hidrógeno. Como
consecuencia de la misma las moléculas se agrupan formando conglomerados moleculares.

El agua, al solidificarse, aumenta el número de sus uniones puente de hidrógeno y las moléculas se
disponen formando retículos en las tres dimensiones delespacio, quedando espacios vacíos
hexagonales.

2

La estructura interna de los cristales de hielo explica el porqué de la anomalía del agua. El volumen
ocupado es, sorprendentemente, mayor en estado sólido que en estado líquido.
Esto se debe al carácter polar de las moléculas de agua que condiciona a que cada átomo de oxígeno
(esferas más grandes) se una, mediante puentes de hidrógeno (esferas máspequeñas), a otros cuatro
átomos formando una estructura tetraédrica muy abierta y porosa, por lo cual, una misma masa de
agua ocupa un volumen mayor en estado sólido que en estado líquido. Como la densidad es la
relación entre la masa y el volumen, el hielo resulta tener una densidad menor que el agua líquida.
Así, 1 gramo de agua a 0°C (hielo) ocupa un volumen de 1,09 ml, mientras que a 4°C...