Por Deborah Walden • Atualizado em 24 de março de 2022

Derramamentos de óleo, molhos para salada e inúmeros momentos do dia a dia nos lembram de um fato científico simples, mas fundamental:óleo e água não se misturam. The behavior of these two liquids is dictated by the smallest building blocks that compose them—molecules—and their electrical properties.

Polaridade versus Não-polaridade

A água (H₂O) é uma molécula polar porque o átomo de oxigênio carrega uma carga parcial negativa, enquanto os átomos de hidrogênio carregam cargas parciais positivas. This uneven charge distribution creates a dipole. In contrast, most oils are composed of long hydrocarbon chains that lack any significant charge separation, making them nonpolar.

Como as moléculas interagem

Opposite electrical charges attract, so the negative side of one water molecule is drawn to the positive side of another. This attraction forms hydrogen bonds—strong, directional links that give water its cohesion. When an oil molecule encounters water, the oil’s nonpolar nature means it has a weaker pull toward water than it does toward its own kind. No entanto, as ligações de hidrogénio entre as moléculas de água são tão robustas que resistem a serem quebradas pelo petróleo.

A coesão hídrica mantém a linha

Como as ligações de hidrogénio que unem as moléculas de água são mais fortes do que as atrações fugazes entre o petróleo e a água, o petróleo não consegue penetrar na rede de água. Se uma gota de óleo for colocada suavemente sobre uma superfície de água, ela se espalha em uma película com a espessura de uma molécula e depois recua para formar uma camada distinta. Shake the mixture and the oil will quickly re‑form into separate globules once the motion stops.

Por que o petróleo flutua

Water’s density is higher than that of most oils, so water molecules are packed more tightly. Quando o óleo é introduzido, as ligações água-água mais fortes evitam que as moléculas de óleo se infiltrem na maior parte do líquido, fazendo com que o óleo seja empurrado para cima. Consequently, oil always rises to the surface and remains separated from the underlying water.

Em suma, o petróleo e a água permanecem separados porque a polaridade da água e a rede de ligações de hidrogénio dominam, enquanto a não polaridade e a menor densidade do petróleo o mantêm flutuante na superfície.