Mischiare acqua e alcol

No, non sto per darvi la ricetta di un nuovo cocktail (anche se in qualche modo la cosa c’entra) ma voglio parlarvi di un fenomeno piuttosto strano che abbiano sotto gli occhi e di cui non ci accorgiamo: se si mescolano assieme due volumi di acqua e di etanolo, che ne so, 250 mldi ciascun liquido, il volume risultante non sarà 500 ml, ma minore!

La spiegazione non è ancora pienamente compresa in tutti i dettagli ma è legata all’interazione che c’è tra le molecole di liquido.

È noto infatti che, aggiungendo una certa quantità di molecole a un liquido, il volume che occuperanno dipenderà dall’interazione con il liquido stesso, il concetto si chiama volume parziale molare e se volte una trattazione più approfondita vi consiglio il libro di chimica fisica di Atkins.

In sostanza quello che succede è che le molecole d’acqua, essendo polari, formano dei legami intermolecolari chiamati legami idrogeno che, se da una parte sono responsabili di molte proprietà dell’acqua essenziali alla nostra vita, come la tensione superficiale e il fatto che il ghiaccio sia meno denso dell’acqua liquida, dall’altra tendono a organizzare le molecole in una struttura piuttosto aperta, con le molecole che se ne stanno belle distanti l’una dall’altra. Questo è molto evidente nel ghiaccio, ed è proprio il motivo per cui il ghiaccio è meno denso dell’acqua liquida, ma avviene anche nell’acqua solo che in questo caso la struttura si forma e si disfa continuamente a causa dell’agitazione termica.

Anche l’etanolo è polare e forma legami idrogeno, ma meno forti dell’acqua perché possiede una coda di atomi di carbonio (la sua formula è CH3CH2OH) non polare.

Quando mescoliamo acqua ed etanolo si formano quindi legami idrogeno acqua-acqua, etanolo-etanolo ed etanolo-acqua, e proprio a causa di queste diverse interazioni la struttura aperta “simil-ghiaccio” dell’acqua non si forma più e si ha una struttura più compatta, con le molecole mediamente più vicine. ed ecco perché il volume è più piccolo della somma dei due liquidi puri.

Non ci credete? Provate voi stessi, ma prima guardate il video!

Il video è in inglese perché partecipo al #veritasiumcontest, se vi interessa il link è qui

Voti dell’esperimento (da 1 a 5)

Difficoltà:
Costo:
Rischio che qualcosa non funzioni:
Rischio di sporcare o bagnare qualcosa:

Lista della spesa

Qualcosa da leggere e da ascoltare…

Metallica, Whiskey in the jar

Alok Jha, Il libro dell’acqua: La storia straordinaria della più ordinaria delle sostanze

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