¿Por qué el agua salada es más pesada que el agua del grifo?

El agua salada puede describirse como más pesada que el agua del grifo, siempre que se entienda como "por unidad de volumen" de agua. Científicamente declarado, un volumen de agua salada es más pesado que un volumen igual de agua del grifo porque el agua salada tiene una densidad más alta que el agua del grifo. El agua del grifo es relativamente pura, normalmente contiene pequeñas cantidades de sales minerales y pequeñas cantidades de materia orgánica. Las soluciones acuosas altamente concentradas en sales disueltas tienen densidades mucho mayores que el agua pura o del grifo.

Densidad y gravedad específica

Densidad y gravedad específica son términos que describen la concentración de una sustancia por masa. La densidad se define como la masa de una sustancia por unidad de volumen, normalmente expresada en gramos por centímetro cúbico. Por ejemplo, la densidad del agua pura a 39 grados Fahrenheit es de 1 gramo por centímetro cúbico, y la densidad media del agua de mar es de 1,027 gramos por centímetro cúbico. La gravedad específica, que se define como la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, es una medida utilizada en muchas aplicaciones científicas. Para la mayoría de las sustancias, la densidad y la gravedad específica son casi idénticas a temperatura ambiente.

Solubilidad de las sales

La explicación de la mayor densidad del agua salada se encuentra en los pesos de la fórmula de los compuestos salinos. El agua está compuesta por los átomos relativamente ligeros hidrógeno y oxígeno, que tienen pesos atómicos uno y 16, respectivamente. La mayoría de las sales están compuestas de átomos metálicos más pesados, como el sodio, el magnesio y el potasio, que tienen pesos atómicos de 23, 24 y 39, respectivamente. Los átomos metálicos pueden unirse a otros átomos pesados, como el cloro, el bromo y el yodo, que tienen pesos atómicos de 35, 80 y 127, respectivamente. Las sales se disocian en iones (átomos cargados) cuando se disuelven en agua. Las moléculas de agua se coordinan alrededor de los iones pesados para que el volumen de la solución aumente, pero en menor grado que el peso de la solución.

Tabla de pesos atómicos.

Densidad de soluciones salinas

Cientos de compuestos químicos están clasificados como sales. Algunas sales, como el cloruro de sodio y el yoduro de potasio, son altamente solubles en agua a temperatura ambiente. Muchos otros, como el sulfato de bario y el fosfato de calcio, son prácticamente insolubles incluso a temperaturas más altas. La densidad máxima de una solución salina depende del peso de la fórmula de la sal, de la solubilidad natural o "constante del producto de solubilidad" de la sal y de la temperatura.

Efecto boyante del agua salada

Los objetos sumergidos en agua salada tienen una mayor tendencia a flotar que en agua pura o del grifo, es decir, son más flotantes. Este efecto se debe a la mayor fuerza de flotación, o ascendente, ejercida sobre los objetos por el agua salada debido a su mayor densidad. La fuerza boyante ejercida por los fluidos sobre los objetos sumergidos está implícita en el Principio de Arquímedes, que establece que cualquier objeto inmerso total o parcialmente en un fluido desplaza su propio peso de fluido. Un objeto sumergido en agua del grifo experimenta mayor "pesadez" que en agua salada porque desplaza un menor peso de agua del grifo.

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