T6. WALKING ON WATER by Fredric M. Menger, Emory University, USA

Water or H₂0 is such a small molecule that you might expect it to be a gas. After all, methane or CH₄ (which is burned in many kitchen stoves) is about the same size as water, but it is a gas even at freezing temperatures. Water, however, becomes a gas (called steam) only when it is heated to 100^o C. Since the human body is 57% water, we would turn into steam if water behaved like most other small molecules. How is it that we are so lucky? It turns out that the water molecule resembles a tiny magnet. A small positive charge on H attracts a small negative charge on O (dotted line in the diagram below). This helps hold the water molecules together. In order to turn liquid water into steam, one must supply sufficient energy to break the attraction. Single H₂O molecules in the steam can then move around independently.

Those of you who have ever walked on a beach know that in dry sand you sink in the sand and leave footprints. On wet sand near the edge of the water, however, the sand supports you so that you leave no footprint at all. Why is this? Once again we must thank the attraction between the H and O of water. Water molecules surrounding the grains of sand hold the grains together to create a material strong enough to carry your weight. Thus, water acts like a glue connecting the sand particles. A diagram of two such grains of sand is drawn below. YOU MIGHT TELL YOUR FRIENDS THAT YOU CAN WALK ON WATER, AND BE FAIRLY CLOSE TO THE TRUTH.

CAMINHANDO NA ÁGUA
Fredric M. Menger, Emory University, USA

Água ou H₂0 é uma molécula tão pequena que você esperaria que ela fosse um gás. Afinal, o metano ou CH₄ (que é queimado em muitos fogões de cozinha) é aproximadamente do mesmo tamanho que a água, mas é um gás, mesmo em temperaturas de congelamento. Água, entretanto, transforma-se em gás (chamado vapor) somente quando é aquecida a 100^o C. Já que o corpo humano tem 57% de água, nos transformaríamos em vapor se a água se comportasse como a maioria das outras pequenas moléculas. Como é que nós temos tanta sorte? Acontece que as moléculas de água se comportam como um pequeno imã. Uma pequena carga positiva no H atrai uma pequena carga negativa no O (linha tracejada no diagrama abaixo). Isso ajuda a manter as moléculas de água juntas. Para poder converter água líquida em vapor, a gente deve colocar suficiente energia para quebrar esta atração. Moléculas de água soltas no vapor podem mover-se independentemente.

Aqueles de vocês que tem caminhado na praia sabem que na areia seca vocês afundam e deixam a marca de suas pegadas. Na areia molhada perto da borda da água, porém, a areia agüenta seu peso e não ficam marcas das suas pegadas. Porque isto acontece? Novamente temos que agradecer a atração entre H e O da água. As moléculas de água em torno dos grãos de areia seguram os grãos juntos para criar um material suficientemente forte que permite sustentar o seu peso. Assim, a água age como uma cola conectando os grãos de areia. Um diagrama de dois grãos de areia está desenhado abaixo. VOCÊ PODE CONTAR AOS SEUS AMIGOS QUE VOCÊ PODE ANDAR SOBRE A ÁGUA, E ESTAR BASTANTE PRÓXIMO DA VERDADE.

CAMINANDO SOBRE AGUA
Fredric M. Menger, Emory University, USA
Traducción por Elsa Abuin y Eduardo Lissi, Universidad de Santiago de Chile, Chile

El agua, H20, es una molécula tan pequeña que uno esperaría que fuese un gas. Después de todo, el metano, CH4, (que es quemado en muchas estufas u hornillos de cocinas) es aproximadamente del mismo tamaño que el agua, pero es un gas aún a temperaturas inferiores a la temperatura de congelación del agua. El agua, sin embargo, se transforma en gas (llamado vapor) sólo cuando se calienta a 100 0C. Dado que el cuerpo humano tiene un 57% de agua, nos transformaríamos en vapor si el agua se comportase como la mayoría de otras moléculas pequeñas. ¿Cómo es que tenemos tanta suerte? Lo que sucede es que las moléculas de agua se comportan como un pequeño imán. Una pequeña carga positiva sobre el H atrae una pequeña carga negativa que está sobre el oxígeno (línea de trazos en el diagrama que figura al final). Eso ayuda a mantener a las moléculas de agua juntas. Para poder convertir agua líquida en vapor, debemos entregar suficiente energía para destruir esa atracción. Las moléculas de agua sueltas en el vapor se pueden mover unas independientemente de las otras.

Aquellos que alguna vez han caminado por la playa saben que en la arena seca uno se hunde y deja las huellas de sus pisadas. La arena mojada (cerca del borde del agua), por el contrario, aguanta el peso y no quedan las marcas de las pisadas. ¿Por qué ocurre esto? Nuevamente tenemos que agradecer la atracción que existe entre un H de una molécula de agua y el O de otra. Las moléculas de agua que rodean lo granos de arena aglutinan los granos de arena, de tal forma que crea un material lo suficientemente fuerte como para soportar el peso del cuerpo. Así, el agua funciona como un pegamento que conecta los granos de arena como se muestra en el esquema que está abajo para dos granos de arena. USTED PUEDE DECIR A SUS AMIGOS QUE ES POSIBLE CAMINAR SOBRE EL AGUA, Y ESTARÁ BASTANTE CERCA DE LA VERDAD.