Aos brasileiros, de forma geral, não é comum a neve, fato que não impede que se possa admirar sua beleza e compreendê-la por meio da ciência. Dizem que não existem dois flocos de neve iguais, o que se dá pelas condições físico-químicas a que estes são submetidos. Um floco de neve inicia sua formação a partir de poeira, a qual tem sua superfície adsorvida por vapor de água. À baixas temperaturas, as moléculas de água reduzem suas vibrações até solidificarem-se formando um hexágono, o que levará a formação de um floco de neve dividido em seis pontas longas e bem definidas, conforme pode-se observar abaixo, pela figura 1.
Fig. 1: Floco de neve em forma “estrelar”. Fotógrafo: Alexei Kljatov (FONTE: http://chaoticmind75.blogspot.ru/2013/08/my-technique-for-snowflakes-shooting.html; Acesso em 24/03/2014)
Tal estrutura explica-se pela organização estável das moléculas em uma geometria hexagonal planar. Os átomos se estabilizam pela formação de ligações de hidrogênio com o átomo eletronegativo da água, o oxigênio em um tetraedro. A determinadas condições, as moléculas param de organizar-se e o floco de neve começa sua expansão. As moléculas menos estáveis se localizam nas extremidades do hexágono, tornando este o sítio preferencial para a adesão de mais moléculas de vapor.
Fig.2: Formação de cluster hexagonal com moléculas de água. (FONTE: http://chemistry.illinoisstate.edu/standard/eccc11/methods.shtml; Acesso em 24/03/2014)
A dúvida que cabe é: “Por que forma-se um hexágono ao invés de um triângulo, por exemplo?”. A verdade é que é possível que se formem flocos de neves em diversos modelos, sendo o hexagonal o mais comum deles. As maiores influências no tipo de floco de neve são a temperatura e a umidade, responsáveis por aumentar ou reduzir a quantidade de moléculas de água aderentes às extremidades do hexágono. Modelos mais incomuns exigem condições extremas como queda de temperatura brusca e intensa, de forma que o floco de neve inicie sua expansão antes que a organização das moléculas esteja completa. Outro motivo para diferentes formações de cristais é pela interação intermolecular da partícula de poeira com as moléculas de água, assim como a influência do tamanho e forma da partícula. O cientista atmosférico Vincent J. Schaefer identificou e classificou ao longo de sua carreira os tipos de floco de neve segundo a figura 3:
Fig. 3: Tipos de flocos de neve classificados por Vicent J. Schaefer. (FONTE: http://earthsky.org/earth/how-do-snowflakes-get-their-shape; acesso em 26/03/14)
Se você, leitor, encontra-se curioso sobre mais informações, acesse http://www.iflscience.com/chemistry/watch-snowflake-form-your-eyes e veja a a formação de um floco de neve em câmera lenta. Maravilhe-se!
Referências:
http://www.noaa.gov/features/02_monitoring/snowflakes_2013.html, Acesso em 24/03/2014.
http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/ Acesso em 24/03/2014.
http://designinteligente.blogspot.com.br/2008/02/saber-como-se-formam-os-flocos-de-neve.html, Acesso em 24/03/2014.
http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/dendrites/dendrite.htm Acesso em 24/03/2014.