Usuário(a):Mateuspin00/Água
A agua e uma substancia bem interessante. Dela provem a vida, assim dita na mitologia religiosa, ou mesmo antes de Cristo, quando pensava-se na ilha de Atlanta. Sua descoberta pode ter tido origem ate mesmo antes disto, quando filosofos ou alquimistas estabeleceram os quatro elementos observaveis na natureza.
Seus elementos parecem simples, mas sua estrutura e bastante complexa. A polaridade da agua faz com que suas propriedades sejam inigualaveis por qualquer substancia, e, fundamentalmente, essenciais a vida humana. A forma com que ela se dissolve em ions, e torna a formar-se (ainda nao estou certo sobre isso), faz com que a eletroquimica reacional deste composto inorganico tenda ao equilibrio. Mas nao estamos em equilibrio com a agua que nos cirucnda.
Do ponto de vista geometrico, a molecula de agua apresenta um dipolo resultante, tornando possivel sua dissolucao no sangue e a interacao heterogenea com a gordura. A hidrolise de moleculas organicas acaba por gerar energia, nas mitocondrias presente nas nossas celulas, reacao que se faz necessaria para que convertamos nutrientes em vida. Regula basicamente todos sistemas do nosso organismo - e a substancia que permeia, em maioria de partes, o nosso sangue - e nos permite, juntamente com outras substancias, tomarmos banho, por exemplo. Ao lavar o rosto com sabao, livramo-nos da oleosidade que produzimos, cujo excesso pode-nos trazer prejuizos dermatologicos.
A solucao aquosa tende, segundo a termodinamica classica, a certo equilibrio. A agua no estado vapor, leia-se, umidade, nao atua de igual forma. Ela pretende se condensar, vez que a pressao atmosferica torna espontanea tal reacao. O gelo tende a derreter-se, tendo em vista que o calor ambiente progride a fase solida para uma fase de maior energia: a agua liquida. O ciclo da agua me fascina e as possibilidades de se criar substancias em solucao aquosa, com ou sem eletricidade, torna interessante a brincadeira de ser um cientista.
A espontaneidade de uma reacao depende majoritariamente da energia livre de Gibbs. Quando temos muito calor armazenado em um sistema como, por exemplo, uma aqua aquecida, as moleculas tendem a agitar-se dentro do recipiente. A tensao superficial das moleculas, quando atingida, faz possivel criar superficies: bolhas na solucao. As bolhas podem difundir-se, ou, sob melhor analise, unir-se de forma a diminuir sua energia superficial. Tomando bolhas como moleculas de um gas, o principio da difusao faria sentido. Por meio da colisao aleatoria das especies gasosas ganha-se energia e se aumenta, de igual forma, a desorganizacao - entropia - do sistema. Beiramos entao a transformacao da fase.Quando a agua parte do liquido e reverte-se a gas, na forma de bolhas, a energia superficial fala mais alto. A organizacao do sistema ainda e baixa a ponto de fazer diferenca relevante para que torne, por meio da entropia, espontanea sua formacao.
De qualquer modo, tomaremos como principio a difusao das bolhas de ar num liquido, para efeitos de raciocinio. Creio que para tal consideracao bastaria variar o valor da gravidade, visto que esta atua no sentido da pressao atmosferica. Quando uma bolha de agua localiza-se no espaco, sua tendencia nao e a de evaporar. A termodinamica classica encontra resistencia, pois a pressao ali experimentada difere em grande quantidade da pressao de uma experiencia na altitude do mar.
Sendo uma bolha de ar localizada no interior de um recipiente que contem agua, sua tendencia de difusao seria analoga, na hipotese considerada, a diminuicao de uma interface. Ao direcionar-se para o gradiente de menor concentracao, a bolha tenderia a expansao, acabando por fazer a solucao aquosa "grudar" na superficie interna do recipiente. O termo "grudar" poderia ser explicado pelo fato de que a pressao que o volume de ar, conjunto de bolhas "condensadas", exerce sobre a superficie interna equilibraria-se com a pressao externa que faz com que o recipiente se encontre em equilibrio com o ambiente externo.
Vale considerar que o movimento das bolhas, assim que formadas, nao e de fato uma condensacao. Trataria-se de um embate aleatorio de particulas de ar ganhando energia, de modo a aumentar sua entalpia. Para tornar termodinamicamente viavel e provado por logica, a espotaneidade da reacao ocorreria no sentido de transformar a fase da mesma. Assim, uma molecula dagua iria perfazendo-se em bolha de ar, que encontraria vizinhas. No limite, teriamos a situacao descrita acima.
A questao que me intriga e em que momento a molecula de agua transforma-se em ions hidronio e hidroxila, desta vez aqui sobre a terra. Com o sistema proposto, fora da gravitacao terrestre, o processo de ionizacao aconteceria com o ar, assim que o sistema se estabilizasse termodinamicamente ou com a agua, num momento anterior a este, quando em "repouso"? Ou ambos?
Meu palpite inicial seria que tudo aconteceria ao mesmo tempo. Estou errado, uma vez que eventos se sucedem no tempo e eu tenho a ligeira vontade de crer na descontinuidade do mesmo. Entao, supomos que primeiro aconteca o grude dagua na camada interna do recipiente. Uma vez ali, com o ar no seu interior - que nao move-se de acordo com a mecanica estatistica, descrita pelas equacoes de maxwell, mas de acordo com outras leis - a agua tenderia a se dissociar.
Formar o cation hidrogenio e um natural e contundente fenomeno desta substancia, visto que o pH regula-se de modo que ions existam em solucao aquosa. Se nao o fosse, nao teriamos acidos nem bases, o que e comprovado pela existencia dos mais diversos compostos inorganicos. Receptor protonico, a hidroxila tende a atrair o cation hidrogenio. Por meio da elasticidade eletrica entre as duas particulas carregadas, circularia uma onda eletromagnetica. A atracao entre estas nao consome energia, vez que a distancia entre as cargas mantem-se em equilibrio conforme a lei de Coulomb. Deste modo, a reacao de ionizacao da agua prova-se reversivel.
Se introduzimos uma voltagem ao sistema, poderiamos estimular a reacao de ionizacao da agua, para um lado ou para o outro. Se a corrente agir em fase com a onda eletromagnetica que induz a atracao entre as cargas, estariamos deslocando o sentido da reacao para formacao de agua. Caso estimulassemos a interferencia destrutiva entre as ondas emitidas pelas duas cargas, caminhariamos para a distancia entre os dois ions, tendendo, a longo prazo, a neutralizacao das cargas ionicas. Mas nao existe substancia que nao obedeca a regra do octeto, nao que eu saiba.
Sendo assim, a agua, que se encontra na superficie interna do recipiente adiabatico, tenderia a ligar-se com a parede deste. A hidroxila precisa receber aproximar-se de uma substancia capaz de atrair seu dipolo eletrico, e por meio de um campo circulante no entorno da caixa seria possivel elocubrar o campo eletrico necessario. De igual forma o ion hidronio, que iria em sentido contrario, visto sua natureza positiva de existir.
Assim, ao elaborar uma superficie que contenha ambos, de um lado hidrogenio e doutro oxigenio, teriamos possivelmente interessantes reacoes. Poderiamos formar agua na regiao que atraiu a hidroxila, por meio do bombeamento de gases de hidrogenio: O gas, ao entrar em contato com a superficie fria e, agora, permeavel ao calor e ao transporte de massa, condensaria e formaria agua. E na regiao que atraiu o ion hidronio formar o gas hidrogenio para a bomba, quando da separacao H3O/H2O. O cation de hidrogenio seria atraido para a regiao polarizada negativamente do campo, visualmente localizada abaixo. Assim, tambem teriamos a formacao de agua.