Este es un momento tan bueno como cualquier otro para estudiar la química de los líquidos: en realidad, la química física de los líquidos.
Los líquidos tienen propiedades que varían con la temperatura y la presión. La variación del estado del líquido en diferentes temperaturas o presiones se representa gráficamente en lo que se conoce como diagrama de fase .
▲ Un diagrama de fase
- ¿Qué pasa si todas las formas de moneda de repente desaparecieron para siempre?
- Si Bigfoot fuera real, ¿votarías por el presidente de Bigfoot?
- ¿Qué pasaría si uno de los Estados Unidos quisiera irse y unirse a Canadá?
- ¿Cómo sería si de repente vemos que no hay nada a nuestro alrededor más que enormes árboles?
- ¿Qué tan rápido tendrían que chocar dos personas para destruir la Tierra?
A continuación se muestra cómo se ve un diagrama de fase típico (cualquier fluido). Faltan los números en las escalas porque cada líquido tiene propiedades diferentes; En breve, verá el diagrama anotado para el agua. Lo importante a tener en cuenta es que, dependiendo de la presión y la temperatura, el líquido puede existir en forma sólida, líquida o gaseosa (vapor).
▲ Diagrama de fase del agua
Y aquí está el diagrama de fase específico para el agua. Grafique su temperatura en el eje horizontal (eje X), su presión en el eje vertical (eje y), y donde esas líneas se encuentran es su fase en esas condiciones después de alcanzar el equilibrio.
En su caso específico, la presión es prácticamente cero, por lo que su fase dependerá por completo de la temperatura a la que esté expuesta el agua.
Entonces, dentro de su nave espacial, el agua se comportará de acuerdo con la temperatura y presión que exista dentro de la nave; para el entorno normal utilizado en naves espaciales habitadas por humanos, seguirá siendo agua, aunque no estará sujeta a la gravedad. (El agua en el vaso puede no permanecer en el vaso; flotará. Este es el ámbito de la física, no de la química física).
▲ Pueden existir gotas de agua dentro del entorno presurizado de la Estación Espacial Internacional, pero enviarlas fuera de la cabina al vacío del espacio, y ya no pueden ser líquidos. Crédito de la imagen: ESA / NASA, de Andre Kuipers.
Cuando pones agua líquida en el espacio, ¿se congela o hierve? La sorprendente respuesta es que hace ambas cosas: primero hierve y luego se congela.
Si de alguna manera expones el agua a las duras condiciones del espacio, la presión es cero (por lo que comienza a hervir) y es razonable suponer que la temperatura es tan baja que está fuera de la escala presentada aquí (por lo que se está congelando), Hay que concluir que finalmente el agua se convierte en hielo , un sólido, bajo su situación (el punto cerca de la marca de 250 ° C).
Sabemos esto porque esto es lo que solía suceder cuando los astronautas sintieron el llamado de la naturaleza mientras estaban en el espacio. Según los astronautas que lo han visto por sí mismos:
Cuando los astronautas se escapan mientras están en una misión y expulsan el resultado al espacio, hierve violentamente. El vapor luego pasa inmediatamente al estado sólido (un proceso conocido como desublimación), y termina con una nube de cristales muy finos de orina congelada.
¡Eso es lo que le sucede a la orina de los astronautas que se arroja al espacio! Las aguas residuales se congelan rápidamente en pequeños cristales.