Why don't oil and water mix? - John Pollard

¿Por qué el agua y el aceite no se mezclan? - John Pollard

Traductor: Máximo Hdez Revisor: Lidia Cámara de la Fuente

Why does salt dissolve in water but oil doesn't?

¿Porqué la sal se disuelve en el agua pero el aceite no?

Well, in a word, chemistry,

Bueno, en una palabra: química.

but that's not very satisfying, is it?

pero eso no nos dice mucho, ¿cierto?

Well, the reason salt dissolves and oil does not

La causa por la que la sal se disuelve en el agua y el aceite no

comes down to the two big reasons

se reduce a las dos grandes razones

why anything happens at all:

de por qué ocurren todas las cosas:

energetics

energética

and entropy.

y entropía.

Energetics deals primarily

La energética trata básicamente

with the attractive forces between things.

con las fuerzas de atracción entre las cosas.

When we look at oil or salt in water,

Cuando analizamos el aceite o la sal en el agua,

we focus on the forces between particles

nos concentramos en las fuerzas entre partículas

on a very, very, very small scale,

en una escala muy muy muy pequeña:

the molecular level.

el nivel molecular.

To give you a sense of this scale,

Para que te hagas una idea de esta escala,

in one glass of water,

en un vaso de agua

there are more molecules

hay más moléculas

than known stars in the universe.

que estrellas conocidas en el universo.

Now, all of these molecules are in constant motion,

Todas estas moléculas están en movimiento constante;

moving, vibrating, and rotating.

se mueven, vibran y giran.

What prevents almost all of those molecules

Lo que impide que la mayoría de estas moléculas

from just flying out of the glass

salgan despedidas del vaso

are the attractive interactions between molecules.

son las interacciones atractivas entre moléculas.

The strength of the interactions

La fuerza de las interacciones

between water, itself, and other substances

entre el agua, en sí misma, y otras sustancias

is what we mean when we say energetics.

es lo que implicamos cuando decimos energética.

You can think of the water molecules engaging

Puedes imaginarte las moléculas de agua

in a constant dance,

bailando constantemente,

sort of like a square dance

algo así como un baile de cuadrilla,

where they constantly and randomly exchange partners.

en donde los bailarines constantemente intercambian parejas.

Put simply, the ability for substances

En pocas palabras, la capacidad de las sustancias

to interact with water,

de interactuar con el agua

balanced with how they disrupt

equiparada con el cómo se alteran,

how water interacts with itself,

cómo interactúa el agua consigo misma,

plays an important role in explaining

juega un papel importante al momento de explicar

why certain things mix well into water

por qué ciertas cosas se mezclan bien con el agua

and others don't.

y otras no.

Entropy basically describes

La entropía describe basicamente

the way things and energy can be arranged

la manera en que se acomodan las cosas y la energía

based on random motion.

según el movimiento aleatorio.

For example, think of the air in a room.

Por ejemplo, piensa en el aire dentro de un cuarto.

Imagine all the different possible arrangements

Imagínate todas las ubicaciones posibles

in space for the trillions of particles

en el espacio para esos trillones de partículas

that make up the air.

que componen el aire.

Some of those arrangments

Algunos de esos arreglos

might have all the oxygen molecules over here

pueden tener todas las moléculas de oxígeno de este lado

and all the nitrogen molecules over there,

y todas las de nitrógeno de este,

separated.

separadas.

But far more of the possible arrangements

Pero es mucho más problable

have those molecules mixed up with one another.

que esas moléculas estén mezcladas unas con otras.

So, entropy favors mixing.

Entonces, la entropía favorece la mezcla.

Energetics deals with attractive forces.

La energética trata de las fuerzas atractivas.

And so, if attractive forces are present,

Por eso, si las fuerzas atractivas están presentes,

the probability of some arrangements

la probabilidad de que se den algunos arreglos

can be enhanced,

puede incrementarse,

the ones where things are attracted to each other.

aquellos en los que las cosas se atraen mutuamente.

So, it is always the balance of these two things

Es siempre el equilibrio entre estos dos factores

that determines what happens.

lo que determina lo que ocurre.

On the molecular level,

A nivel molecular,

water is comprised of water molecules,

el agua está compuesta por moléculas de agua

made up of two hydrogen atoms and an oxygen atom.

formadas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

As liquid water, these molecules are engaged

En estado líquido, estas moléculas se encuentran

in a constant and random square dance

en un constante baile de cuadrilla,

that is called the hydrogen bonding network.

que se llama la cadena de enlace del hidrógeno.

Entropy favors keeping

La entropía favorece

the square dance going at all times.

que se mantenga esta danza de cuadrilla.

There are always more ways

Siempre hay más maneras

that all the water molecules can arrange

en que todas las moléculas de agua pueden organizarse

in a square dance,

en un baile,

as compared to if the water molecules

comparado con las moléculas de agua si

did a line dance.

bailaran en línea.

So, the square dance constantly goes on.

Así, el baile constantemente continúa.

So, what happens when you put salt in the water?

Entonces, ¿qué sucede cuando pones sal en el agua?

Well, on the molecular level,

Bueno, en el nivel molecular,

salt is actually made up of two different ions,

en realidad la sal se compone de dos diferentes iones,

chlorine and sodium,

cloro y sodio,

that are organized like a brick wall.

que se organizan como una pared de ladrillos.

They show up to the dance

Se presentan en el baile

as a big group in formation

como un gran grupo en formación

and sit on the side at first,

y se sientan al lado en un principio,

shy and a bit reluctant to break apart

tímidos y un poco reacios a separarse

into individual ions to join the dance.

en iones individuales para unirse a la danza.

But secretly, those shy dancers

Pero en secreto, los tímidos bailarines

just want someone to ask them to join.

solo quieren invitar a alguien a unirseles.

So, when a water randomly bumps into one of them

Así, cuando un agua topa al azar en uno de ellos

and pulls them into the dance away from their group,

y los empuja al baile lejos de su grupo,

they go.

van.

And once they go into the dance,

Y una vez que entran en el baile,

they don't come back out.

no vuelven a salir.

And in fact, the addition of the salt ions

Y de hecho, la adición de los iones de sal

adds more possible dance positions

agrega más posibles posiciones de baile

in the square dance,

en el baile,

so it is favored for them to stay dancing with water.

así que es favorable para ellos seguir bailando con el agua.

Now, let's take oil.

Ahora, vamos a tomar aceite.

With oil, the molecules are sort of interested

Con el aceite, las moléculas están algo interesadas

in dancing with water,

en bailar con el agua,

so entropy favors them joining the dance.

así que la entropía favorece que se unan a la danza.

The problem is that oil molecules

El problema es que las moléculas del aceite

are wearing gigantic ballgowns,

llevan unos vestidos gigantescos,

and they're way bigger than water molecules.

y son mucho más grandes que las moléculas de agua.

So, when an oil molecule gets pulled in,

Así que, cuando sacan una molécula de aceite,

their size is really disruptive to the dance

su tamaño es muy perjudicial para el baile

and the random exchange of partners

y para el intercambio al azar de parejas

that the waters engage in,

que el agua hace,

a very important part of the dance.

una parte muy importante de la danza.

In addition, they are not great dancers.

Además, no son grandes bailarines.

The water molecules try to engage

las moléculas de agua tratan de bailar

the oil molecules in the dance,

con las moléculas del aceite,

but they just keep bumping into their dresses

pero solo siguen chocando con sus vestidos

and taking up all the room on the dance floor.

y ocupando todo el espacio en la pista de baile.

There are way more ways the waters can dance

Hay más maneras en las que el agua puede bailar

when the oil gets off the floor,

cuando el aceite llega a la pista,

so the waters squeeze out the oil,

entonces el agua expulsa el aceite,

pushing it back to the bench with the others.

haciendolo que regresa a sentarse con los otros.

Pretty soon, when a large number of oils

Muy pronto, cuando un gran número de aceites

have been squeezed over to the side,

han sido dejados a un lado,

they band together to commiserate

se unen para compadecerse

about how unfair the waters are being

acerca de lo injusto que el agua está siendo

and stick together as a group.

y se juntan como grupo.

So, it is this combination

Es esta combinación

of the interactions between molecules

de las interacciones entre moléculas

and the configurations available to them

y las configuraciones disponibles para ellos

when they're moving randomly

cuando se mueven al azar

that dictates whether they mix.

lo que dicta si se mezclan.

In other words, water and oil don't mix

En otras palabras, agua y aceite no se mezclan

because they just don't make great dance partners.

Porque no son buena pareja de baile.