Zoología

Quimica General III

Enlaces químicos

Existen varias palabras que son claves en química y en física y que todos hemos escuchado, digamos que las más comunes y fundamentales son elemento, molécula y compuesto. Pero ¿qué significan estas palabras en la práctica?. La clave para diferenciar su naturaleza está en los enlaces químicos.

Los elementos químicosprincipales son un grupo de alrededor de 90 formas naturales y espontáneas diferentes de manifestarse la materia que fueron identificadas y nombradas por los químicos a lo largo de la historia (además hay unas 23 formas adicionales que no aparecen en la naturaleza y fueron sintetizadas por los hombres). Se les denominó elementos ya que no podía cambiarse su naturaleza de ninguna forma por medios químicos, eran algo como los "ingredientes" básicos que se mezclaban para producir todo lo que nos rodea. Solo unos pocos de estos 90 elementos se podían encontrar en la naturaleza en forma libre (sin estar "mezclados" con ningún otro), la gran mayoría resultaron de "extraerlos" de sustancias en las que estaban acompañados de uno o mas de los otros elementos. El desarrollo posterior de la ciencia (especialmente de la química) indujo a pensar a los científicos que estos elementos estaban formados por la agrupación de minúsculas partículas indestructibles e indivisibles que se les llamó átomos, y se demostró además que los átomos de los diferentes elementos eran a su vez diferentes y que estaban formados por dos partes básicas: un núcleo central con carga eléctrica positiva debido a los protones; y una "nube" que rodeaba el núcleo con partículas cargadas negativamente o electrones (vea la estructura detallada del átomo aquí).

El hecho de que una buena parte de los elementos "aparecieran" producto de la división de sustancias naturales que los contenían, con propiedades físicas y químicas muy diferentes a los elementos constitutivos independientes, también indujo a pensar que existía una cantidad mínima de esa sustancia formada por el menor número de átomos posibles, una "unidad" de sustancia que llamaron molécula. La demostración de que el proceso destrucción/formación de las sustancias era reversible no dejaba lugar a dudas, los átomos de los elementos se pueden juntar para formar la molécula y luego esta molécula se puede separar en los átomos independientes (si quiere ver características de las moléculas puede hacerlo aquí).

La molécula no era una mezcla

Figura 1. El átomo del hidrógeno.

Algo saltaba a la vista, cuando se unen átomos de elementos para formar una molécula no se estaba haciendo una mezcla común, por ejemplo, si se ponen en contacto el cloro (Cl), que es un gas en condiciones ambientales, con el sodio (Na), que es un sólido plateado y blando, se produce una sustancia con características físicas y químicas completamente diferentes a los "ingredientes" utilizados, el cloruro de sodio o sal de mesa. Esto era completamente diferente al caso, por ejemplo, de mezclar sal y azúcar en cuya mezcla podían diferenciarse fácilmente los granos de cada ingrediente. Los átomos no se han mezclado, se han "acoplado" de alguna forma para dar como resultado una molécula de una sustancia absolutamente diferente un compuesto. Pero ¿cómo se podían enlazar los átomos entre si para formar la molécula?, los átomos no son pegajosos, no tienen ganchos. La respuesta a esta pregunta es uno de los aportes mas importantes hechos a la química.

La integridad de la molécula.

Para comenzar a responder la pregunta usemos como ejemplo el hidrógeno (H). Este gas en forma libre nunca aparece como átomo independiente, siempre se encuentra en la forma molecular mas estable (H2). Esto significa que en estado natural siempre se enlazan dos átomos de hidrógeno para formar una molécula di-atómica. El átomo de hidrógeno tiene un protón en el núcleo y un electrón en la "nube" como muestra la figura 1.