Agua y mercurio: líquidos, pero no primos

Mercedes Iriarte Cela >

Si alguna vez hemos tenido la oportunidad de observar el mercurio que motea el suelo de un hospital después de haberse roto un termómetro de los antiguos, nos daremos cuenta de que las bolitas del metal se quedan inmóviles salpicando de plata el piso de la habitación. Sin embargo si lo que se nos cae es un vaso de agua ésta se extiende por todo el suelo humedeciendo cuanto se encuentre a su alcance. Para limpiar el agua necesitaremos una superficie absorbente que cubra todo el charco y empape cuanto más mejor. Para limpiar el mercurio del termómetro sólo es necesario una hojita de papel para ir empujando las bolitas y ver cómo se van engullendo unas a otras hasta completar una sola bola que puede ser recogida por la misma hoja de papel. Y nadie nunca sabrá que allí se rompió un termómetro de mercurio.

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Ambas sustancias son líquidos, sin embargo el hecho de compartir estado no les hace hermanas y sus comportamientos distan de ser parecidos. El mercurio es un metal que tiene verdadera avidez por sí mismo, podríamos decir que es un elemento ególatra que gusta de su propia existencia. El agua es un compuesto no metálico, covalente polar que, contrariamente al mercurio, es profundamente altruista y tiende a relacionarse con cualquiera que se le acerque, de ahí que sea el “disolvente universal”. La razón de tanto desencuentro está en sus fuerzas de enlace.

El mercurio es un metal que se presenta como un mar de iones embebidos en una nube de electrones que se mueven por más de un ión manteniendo una estructura cristalina metálica. Podríamos decir que el mercurio está muy bien solo y su disposición en el empaquetamiento metálico hace que sienta predilección por sí mismo y sólo por sí mismo. El enlace metálico es la razón por la que las bolitas de mercurio se unen fácilmente cuando las juntamos y por la que el mercurio no moja; mojar otros materiales implica interaccionar con ellos, cosa que el mercurio no tiene ninguna intención de hacer.

El agua, H2O, es una molécula polar. Los enlaces intramoleculares son covalentes y los enlaces intermoleculares son enlaces de hidrógeno, enlaces éstos últimos mucho más débiles que los covalentes, que si bien ejercen cierta fuerza de cohesión entre las moléculas no son tan fuertes como los metálicos. El hecho de que la molécula de agua esté polarizada le confiere la propiedad de sociabilidad pues tiene ganas de unirse con cualquier otra molécula afín (eléctricamente hablando) que le haga un hueco en su vida.

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Existe otro fenómeno que demuestra cuán distantes están ambas sustancias aunque sean líquidos las dos. La capilaridad es una propiedad de los líquidos provocada por la tensión superficial, por la cual pueden ascender o descender por un tubo de pequeño diámetro o capilar siempre que el líquido esté tocando ambas paredes del tubo. Si enfrentáramos en una competición de ascensión por capilaridad al mercurio y al agua veríamos que el agua siempre gana.

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De nuevo la cohesión molecular nos ofrece la explicación a este fenómeno físico. En el agua la fuerza que se establece entre las moléculas que tocan las paredes del capilar es mayor que la fuerza de cohesión entre las moléculas que están en la superficie, de tal forma que cuando la fuerza de la gravedad tira de todas ellas, aparece una depresión en las que tienen las fuerzas más débiles; es decir, en las moléculas en superficie que están en el centro más alejadas de las paredes y se crea una concavidad. Por contra, en el caso del mercurio la fuerza de cohesión de sus moléculas es mucho mayor que la de las moléculas con las paredes del capilar y cuando la gravedad ejerce su efecto deprime la zona más débil, la de contacto con las paredes, creando un perfil convexo. De hecho, si sumergimos un capilar en agua ésta asciende por el mismo a merced de la intensa relación de las moléculas de agua con las del vidrio, mientras que si sumergimos un capilar en mercurio éste desciende por debajo del nivel del líquido exterior atraído por las fuerzas moleculares de sus enlaces metálicos.

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Así que, si algún día quieren hacer ascender un líquido por un capilar no cuenten con el mercurio. Líquidos sí, pero no primos.

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Bibliografía:

Química Física. Atkins. Ed. Omega. 1999

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