Cientistas da Universidade de Bristol no Reino Unido e da Universidade de Tóquio no Japão explicaram as propriedades anômalas da água que ela exibe quando esfria e congela. Para isso, os pesquisadores, por meio de modelagem computacional, fizeram alterações na estrutura da molécula de H2O, dotando-a de novos recursos. Isso é relatado pela Science Alert.
Normalmente, os líquidos tornam-se mais densos à medida que sua temperatura diminui, mas a água atinge sua densidade máxima a quatro graus Celsius. Abaixo desse ponto, a densidade diminui novamente, como resultado do qual o gelo flutua na superfície dos corpos d'água. Além disso, a água possui uma alta tensão superficial, cedendo à forma líquida de mercúrio, um alto ponto de ebulição e é um bom solvente.
Essas características físicas são explicadas pela presença de ligações de hidrogênio que se formam entre as moléculas de água. Os últimos estão conectados entre si e formam um tetraedro (pirâmide triangular).
Os cientistas usaram um supercomputador para criar vários modelos da estrutura molecular da água. Para isso, eles variaram o parâmetro λ, denominado potencial de Stillinger-Weber, que é usado para descrever as propriedades físicas de substâncias com um arranjo tetraédrico de moléculas. Os pesquisadores acompanharam como as mudanças no potencial afetaram a densidade de uma substância e o número de ligações químicas entre os átomos (um modelo de dois estados). Isso tornou possível calcular em quais valores de λ as propriedades anômalas da água se manifestam.
Descobriu-se que, com um aumento no potencial de Stillinger-Weber, as propriedades anômalas da água associadas à densidade tornam-se mais fracas. Como resultado, a densidade máxima muda em direção à transição da fase líquido-gelo e a forma sólida da água perde sua flutuabilidade. À medida que λ diminui, as propriedades previstas pelo modelo de dois estados também enfraquecem.
