Los estados del agua: sólido, líquido y gaseoso

El agua se encuentra en la Tierra en un espacio denominado Hidrosfera, que abarca los continentes, mares y atmósfera. En nuestro planeta, el agua se encuentra en estado sólido (en casquetes polares y glaciares), líquido (en océanos, ríos, mares, acuíferos, etcétera) y gaseoso (en vapor de agua en las nubes).

A continuación, vamos a desarrollar cada uno de estos estados de forma individual:

Diferentes estados del agua

Estado sólido

Si la temperatura del agua se encuentra por debajo de 0ºC, se producirá la solidificación del agua, en la que el agua cristaliza y forma hielo. Una característica del agua en estado sólido, es que, a diferencia de las demás sustancias, es menos denso en este estado, que el agua en estado líquido; ya que al congelarse, las moléculas de agua se separan, y no sufren empaquetamiento, lo que permite que el hielo flote en el agua.

Esto tiene varias implicaciones muy importantes en la naturaleza, ya que sin este hecho, el fondo de muchos ríos, lagos e incluso océanos, estarían congelados, por lo que sería imposible que muchos seres vivos que habitan en estos ecosistemas pudieran vivir. Al ser más denso y flotar el hielo en el agua, la capa de hielo que cubre ríos y lagos en invierno, actúa como aislante, permitiendo que la temperatura del agua se mantenga a temperaturas compatibles con la vida.

En la naturaleza, el agua en estado sólido se encuentra en el hielo y la nieve en glaciares y casquetes polares, los cuales cumplen un papel importantísimo en el ciclo del agua y en la regulación del clima en la Tierra.

Estado líquido

El estado mayoritario en el que se presenta el agua en la naturaleza es el líquido. En  nuestro planeta podemos encontrarla en este estado en mares, ríos, acuíferos (reservorios de aguas subterráneas) y océanos. Que sea el estado mayoritario en la Naturaleza, es debido a que la temperatura ambiental en la Tierra es de media, 15ºC. Que el agua tenga un rango de temperatura en estado líquido tan amplio (0ºC-100ºC) es de vital importancia para los procesos biológicos y la vida en la Tierra.

Estado gaseoso

Cuando las moléculas del agua líquida absorben energía, pasan a un estado gaseoso en forma de vapor de agua. Este paso se denomina vaporización y se da (a nivel del mar) a 100ºC.

• Si se dan las condiciones adecuadas puede pasar directamente del estado sólido al gaseoso mediante el proceso de sublimación (como la evaporación en las nieves perpetuas o los casquetes polares sin pasar por estado líquido).
• Al proceso contrario (paso de estado gaseoso al estado sólido) le conocemos como sublimación inversa (por ejemplo, en la formación de la escarcha de las hojas por solidificación del vapor de agua).

El agua en estado gaseoso tiene la capacidad de aumentar mucho su volumen a 100ºC y presión estándar; aproximadamente unas 1700 veces, por lo que esta característica del vapor de agua es crucial para el desarrollo tecnológico de la humanidad: fue crítico para la Revolución Industrial el aprovechamiento del vapor de agua en las máquinas de vapor.

En conclusión, el agua, en sus tres estados, desempeña un papel esencial en el equilibrio de los ecosistemas y en el desarrollo de la vida y de la actividad humana. Esperamos que esta entrada haya contribuido a ampliar el conocimiento sobre la hidrosfera y el comportamiento del agua en nuestro planeta.