Devido à falta de impurezas e íons livres, a água pura geralmente é um ótimo isolante elétrico. No entanto, em altas pressões além da capacidade de produção em laboratório atualmente, ela pode se tornar um metal, ou seja, ser eletricamente condutora, mas essa não é única forma de induzir a metalicidade na água, de acordo com um estudo.

Na pesquisa publicada em 2021 na revista Nature, um grupo de pesquisadores colocou a água pura em contato com uma liga de sódio e potássio, um metal alcalino que compartilha elétrons, e descobriu que partículas carregadas em movimento livre são adicionadas à água, tornando-a metálica.

Os pesquisadores apontam que a condutividade dura apenas alguns segundos, mas pode ser o suficiente para estudarmos diretamente essa fase da água.

Você pode ver a transição de fase para água metálica a olho nu! A gota prateada de sódio-potássio cobre-se com um brilho dourado, o que é muito impressionante.

Robert Seidel, físico e coautor do estudo

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Altas pressões e metalicidade da água

Sob condições de pressão extremamente altas, qualquer material pode ser tornar um condutor de eletricidade. Isso porque, com os átomos comprimidos, seus elétrons externos começam a se sobrepor, permitindo que eles se movam. No caso da água, essa pressão é equivalente a 48 milhões de vezes a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar. 

Apesar dessa pressão já ter sido alcançada em laboratório na Terra, os experimentos não permitiriam que os pesquisadores estudassem a água metálica. Por isso, uma equipe de cientistas liderada por Pavel Jungwirth, químico orgânico, resolveu investigar a condutividade de água pura a partir de metais alcalinos.

A escolha dos metais alcalinos se deu porque eles perdem elétrons com muita facilidade, podendo criar na água pura propriedades de compartilhamento de elétrons semelhantes a em altas pressões. O único problema é que essa combinação é muito reativa, podendo até mesmo gerar explosões quando o metal é adicionado na água.

Assim, ao invés de adicionar o metal à água, os pesquisadores fizeram o contrário.

  • Em uma câmera de vácuo, foi colocada uma pequena gota da liga sódio-potássio, que em temperatura ambiente é líquida;
  • Com muito cuidado, uma fina película de água pura foi adicionada usando deposição de vapor;
  • Após o contato, os elétrons e íons carregados positivamente foram da liga para a água, dando um brilho dourado e tornando-a condutora como na água pura metálica a alta pressão;

O experimento permitiu não só que os pesquisadores observassem a transição da água pura para água metálica, como também poderá fornecer dados para investigações das condições de pressão extremas em planetas gasosos. Isso porque, acredita-se que em Júpiter a pressão seja alta o suficiente para metalizar a água pura.