¿Cuáles son los estados del agua?

El agua es una sustancia química inorgánica, transparente, insípida, inodoro y casi incolora. Es el componente principal de la hidrosfera que involucra a los continentes, mares y la atmósfera y los fluidos de todos los organismos vivos conocidos (en los que actúa como disolvente). Sus estados son: sólido (en forma de hielo o en glaciares), líquido (en los océanos, ríos, mares, lagunas, etcétera) y gaseoso (por ejemplo, en el vapor de agua que se encuentra en las nubes).

Temas

El agua es un recurso vital para todas las formas de vida conocidas, aunque no aporta calorías ni nutrientes orgánicos. Su fórmula química es H2O, lo que significa que cada una de sus moléculas del agua contiene un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, conectados por enlaces covalentes. Dos átomos de hidrógeno están unidos a un átomo de oxígeno en un ángulo de 104,45 °.

Por acción del calor o del frío un cuerpo puede modificar su estado. Cuando pasa del estado líquido al gaseoso se produce la evaporación. Para que esto sea posible el agua deberá encontrarse en su punto de ebullición que es de 100°C, siempre y cuando se encuentre al nivel del mar. En ese momento, cambia de estado. Cuando el agua pasa del estado gaseoso al líquido recibe el nombre de condensación.

Si una masa de agua líquida se somete a una temperatura de 0° C se congela. Esto se denomina congelación. Por el contrario, si a una masa de hielo se le aplica calor se derrite y se convierte en agua líquida. Esto se conoce como fusión. Existen, además de los mencionados, dos procesos más complejos conocidos como sublimación y sublimación inversa, en los que el agua pasa del estado sólido al gaseoso o viceversa.

Estado Líquido

El agua habitualmente se encuentra en la naturaleza en estado líquido. Esto tiene que ver con la temperatura en la tierra que, en promedio, es de 15 °C. La encontramos en aguas subterráneas, océanos, mares y ríos. El agua líquida pasa al estado sólido al enfriarse y llegar a los 0 °C. El punto de fusión del agua es ese mismo, cuando el agua pasa de estado sólido a líquido.

Estado Sólido

Si la temperatura del agua baja por debajo de los 0°C, se produce el proceso de solidificación. En este estado, el agua se cristaliza hasta formar hielo que es mucho menos denso que el agua líquida. Al congelarse, las moléculas de agua presentes se separan, lo que explica por qué el hielo flota en el agua. En la naturaleza, el agua en estado sólido se encuentra en el hielo y la nieve en glaciares y casquetes polares.

En nuestro planeta los casquetes polares juegan un papel fundamental en el ciclo del agua y el clima de la tierra. Es por eso que cuando hablamos de cambio climático tomamos especial atención a su estado. Si bien en la Tierra no lo encontramos con tanta frecuencia, el hielo es muy abundante en el sistema solar. ¿Un dato curioso? También existen pruebas científicas de la existencia de hielo interestelar.

Estado Gaseoso

Cuando las moléculas de agua se separan aún más porque el agua absorbe energía, pasan a un estado gaseoso en forma de vapor de agua. Al paso del estado líquido al gaseoso se lo denomina evaporación y, en cambio, se le denomina ebullición cuando llega a los 100 °C. El agua puede pasar en ocasiones directamente del estado gaseoso al sólido mediante un proceso que se denomina sublimación. 

El vapor es el agua en su fase gaseosa y, como hemos dicho anteriormente, puede alcanzar ese estado por evaporación o por ebullición. Al estar saturado o sobrecalentado, el vapor es invisible, pero también puede usarse ese término para referirse al vapor húmedo que sí podemos ver y que se forma cuando algunas gotas de agua se condensan.

¿Qué procesos entran en juego cuando el agua cambia de estado?

Como hemos visto, al cambiar las condiciones de temperatura y presión, se producen los distintos procesos que cambian el estado del agua. A continuación, veremos cuáles son esos procesos y cómo se denominan:

  • Solidificación: cuando el agua pasa de un estado líquido a sólido.
  • Fusión: el pase de un estado sólido a líquido.
  • Sublimación: cuando el agua pasa de un estado sólido a gaseoso.
  • Vaporización: del estado líquido a gaseoso.
  • Condensación: de un estado gaseoso a líquido.
  • Sublimación inversa: de un estado gaseoso a sólido.