Afinal, por que a água quente congela mais depressa que a fria?

Apesar de parecer coisa de doido, que a água quente congele mais depressa do que a fria, a verdade é que, por alguma razão, isso acontece mesmo. Esse, aliás, era um mistério que cientistas do mundo todo tentavam explicar há séculos! O fenômeno — chamado hoje de Efeito Mpemba — é conhecido desde a Grécia antiga, e quem primeiro se deu conta dele foi o filósofo Aristóteles.

Contudo, depois de tanto tempo deliberando sobre o tema, não é que uma equipe de físicos descobriu por que diabos essa mágica acontece?! Uma turminha da Universidade Tecnológica Nanyang, de Singapura, apresentou um estudo sugerindo que as responsáveis pelo curioso efeito são as ligações químicas que mantêm as moléculas de água unidas.

Química

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As moléculas de água são compostas por dois átomos de hidrogênio unidos a um átomo de oxigênio através de uma ligação covalente, ou seja, aquela na qual ocorre o compartilhamento de elétrons entre os átomos. Essa ligação entre os átomos é bastante forte, e é ela que forma as moléculas de água.

Entretanto, depois de aquecidas, as moléculas de água separadas ainda continuam unidas, só que por meio de ligações mais débeis — as ligações de hidrogênio —, que ocorrem quando um átomo de hidrogênio de uma molécula se une a um átomo de oxigênio de outra.

Mistério desvendado?

De acordo com um artigo publicado no site Medium, para os cientistas que dizem ter desvendado o mistério do Efeito Mpemba, o que acontece é que, quando as moléculas de água entram em contato, a repulsão natural que ocorre entre elas faz com que as ligações covalentes se distendam e acumulem energia.

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Quando o líquido é aquecido, as ligações de hidrogênio vão se distendendo conforme a água fica menos densa, e as moléculas vão se distanciando cada vez mais umas das outras. Segundo os cientistas, essa distensão extra das ligações de hidrogênio permite que as ligações covalentes voltem a “encolher” um pouco e liberem energia, e essa liberação de energia é equivalente à liberação de calor. Assim, é por isso que a água quente se congela antes da fria. Mpemba!

De momento, a teoria da turminha de Singapura parece ser a melhor explicação já apresentada — em séculos — sobre o Efeito Mpemba. E apesar de o trabalho ainda precisar passar por uma minuciosa revisão (ou você pensa que a comunidade científica aceita essas teorias facilmente?), a proposta parece ser bem convincente.

*Publicado em 1/11/2013