¿Por qué no se caen los castillos de arena? Saber lógico-científico

(Continuación) En estas estamos. Cada verano las playas se llenan de pequeñas construcciones hechas con arena y relativamente cerca de la orilla, en las que niños y adultos se afanan en aumentar de tamaño, compactar y modelar utilizando para ello arena húmeda, cuya composición modificamos añadiendo bien arena seca o bien agua según proceda ¿A qué se debe la diferencia de comportamiento de la arena?

Arena seca y arena húmeda. Saber lógico

A nada que se piense, por mera lógica, la respuesta a la pregunta de más arriba debe encontrarse en el nuevo componente diferenciador, el agua, que no está presente en una y sí en la otra. Ya, dirá usted, pero dejando a un lado la perogrullada, lo pertinente es preguntar qué fenómeno físico-químico ocurre entre una y otra capaz de justificar y explicar el nuevo comportamiento de la mezcla heterogénea agua/arena.

Sin entrar por ahora en profundidades científicas, resulta evidente que cuando vertemos una pequeña cantidad de agua sobre la arena, los granos que la forman se ven envueltos por una delgadísima película acuosa que hace que estos miles de millones de pequeñas partículas de bordes afilados, que se rozan y se mueven todas juntas, interaccionen y se atraigan permaneciendo unidos. Bien, de acuerdo, pero, ¿por qué ahora interaccionan y antes no?, ¿por qué razón se atraen y no se repelen? Habemus saber científico.

Arena seca y arena húmeda. Saber bachiller

Pues bien, por decirlo forma rápida y tirando de la ciencia secundaria de nuestros tiempos preuniversitarios, detrás de la consistencia de nuestro castillo de arena humedecida se encuentra un conocido campo de conocimientos físicos, el de la electricidad, o como dijo alguien en cierta ocasión, La culpa fue del cha-cha-chá.

La explicación de la atracción electrostática entre agua y granos de arena, no la del ritmo musical cubano, se encuentra en la naturaleza y estructura heteropolar de la propia molécula de agua (H₂O), de la que recordamos por las clases de química que está constituida por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O), con un exceso de carga negativa en una zona y un defecto de la misma, y por tanto un exceso de carga positiva, en la zona opuesta.

Una distribución asimétrica de la carga eléctrica molecular, con un diferencial de carga negativa (∂^-) sobre el oxígeno y un diferencial de carga positiva (∂⁺) sobre los hidrógenos, originada por la mayor electronegatividad (EN) del oxígeno comparada con la del hidrógeno y que la hace comportarse como un dipolo eléctrico.

Una polarización que por motivos que no vienen al caso también experimentan en cierta medida los granos de arena, y les hacen interaccionar con los de agua atrayéndose, esta es la razón del fenómeno de adhesión de los granos de arena húmeda. La delgada película acuosa que los envuelve actúa como un eficaz pegamento eléctrico entre ellos permitiéndonos nuestras “creativas construcciones playeras”. (Continuará)

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