BBC navigation

Cómo congelar agua en un instante

Última actualización: Domingo, 25 de agosto de 2013
Lente

Miodownik realiza experimentos sencillos que se pueden hacer en casa.

"Muchos años después, frente al pelotón de fusilamiento, el coronel Aureliano Buendía había de recordar aquella tarde remota en que su padre lo llevó a conocer el hielo".

Esa novela maravillosa, "Cien años de soledad", de Gabriel García Márquez, empieza hablando de esa otra maravilla: el hielo.

En Macondo, ese lugar imaginario donde tanto puede ocurrir, el agua no se había congelado.

Pero hay una técnica para "superenfriar" agua y generar hielo de instantáneamente, con el cual crear esculturas heladas, en Macondo o cualquier lugar.

El científico Mark Miodownik le reveló a la BBC cómo realizar este simple experimento científico en casa.

Lo que necesita:

Dos botellas de 1 litro de agua (la que mejor funciona es el agua desionizada para baterías de auto, pero se puede usar también agua filtrada)

Un termómetro (opcional)

Un tazón transparente para mezclar

Dos cubos

8 kg de cubitos de hielo

3 kg de sal de mesa

1 toalla

Cómo hacerlo

  • Experimento
    Es posible enfriar rápidamente agua por debajo de su temperatura de congelación normal. Ésta se transformará en hielo instantáneamente en cuanto pongamos en marcha el proceso de cristalización.
  • Experimento
    Empiece echando el contenido de las dos botellas de agua en un gran cubo. Vierta en él los 3 kg de cubitos de hielo y 1,5 kg de sal. Luego llene el cubo con agua hasta la tapa de la botella.
  • Experimento
    No toque las botellas mientras se están enfriando, pues el más ligero golpe podría iniciar el proceso de congelación. Si tiene un termómetro, tome la temperatura del agua. Cuando ésta alcance entre -7ºC y -8ºC saque con cuidado una de las botellas del cubo. Si no tiene termómetro, deje la botella en el cubo unos 30 o 45 minutos.
  • Experimento
    Coloque algunos cubitos de hielo en el tazón transparente y desenrosque la tapa de la botella cuidadosamente.
  • Experimento
    Lentamente vierta el agua en el cuenco. Cuando el agua golpee los cubitos de hielo ésta se cristalizará, se congelará casi al instante.
  • Experimento
    Usted puede crear "estalagmitas de hielo" e incluso congelar el agua de la botella.
  • Experimento
    Ahora saque la otra botella y séquela cuidadosamente con una toalla. Luego, dele un golpe seco arriba y vea cómo rápidamente se convierte en hielo.
  • Experimento
    Golpear la botella hace que surjan burbujas microscópicas alrededor de las cuales se forma el hielo.

¿Por qué el agua no se congeló a 0ºC?

El agua tiende a congelarse a una temperatura de 0º C, pero necesita tener un "núcleo" alrededor del cual pueda formarse la estructura cristalina del hielo.

El agua filtrada puede enfriarse por debajo de esa temperatura ya que no tiene impurezas para que se formen los cristales de hielo, a diferencia del agua normal.

En este experimento, los cubitos de hielo del tazón y las burbujas que se forman cuando se golpea la botella actúan como "núcleos" para activar el proceso de cristalización.

El truco de la sal

Sal

Cuanta más sal se añade al agua con hielo, más fría se vuelve.

Cuando el agua y el hielo se mezclan, algunas moléculas de hielo se funden y otras se congelan. Una vez la temperatura alcanza los 0ºC, los dos procesos se equilibran en lo que se conoce como equilibrio dinámico.

Sin embargo, la sal altera este equilibrio. Esto sucede porque la sal se disuelve en el agua pero no puede interactuar con el hielo. Las moléculas de sal empiezan a sustituir a las moléculas de agua de modo que hay menos moléculas de agua congelándose en comparación con la cantidad de moléculas de hielo fundiéndose.

El agua se enfría así a una temperatura inferior a los 0ºC, así que más moléculas se congelan para lograr de nuevo un equilibrio. Cuanta más sal añadimos, más fría se vuelve el agua con hielo.

Contexto

Temas relacionados

BBC © 2014 El contenido de las páginas externas no es responsabilidad de la BBC.

Para ver esta página tal cual fue diseñada, debe utilizar un navegador de internet actualizado, que tenga habilitado el uso de hojas de estilo en cascada (CSS, por Cascading Stylesheets en inglés). Aunque en el navegador que está utilizando podrá ver el contenido de la página, no será presentado de la mejor forma posible. Por favor, evalúe la posibilidad de actualizar su navegador y/o habilitar el uso de CSS.