Zoología

Quimica general IV

La molécula
 
Existen varias palabras que son claves en química y que todos hemos escuchado, digamos que las mas comunes y fundamentales son elemento, molécula y compuesto.

Los elementos químicos principales 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.

La molécula no era una mezcla

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 normales, 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 (NaCl), sal de mesa o sal común. 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 qué es en realidad una molécula?

Una molécula es una entidad química formada por mas de un átomo que se mantienen unidos como unidad de sustancia por fuerzas de atracción interatómicas, por ejemplo, la molécula del metano (CH4) formada por cuatro átomos de hidrógeno (H) y uno de carbono (C) y que convencionalmente se puede representar como:

donde las lineas dan cuenta de alguna forma de atracción que mantiene la integridad de la molécula.

La representación mostrada de la molécula del metano nos induce a pensar que la distribución espacial de los átomos es plana y que los átomos de hidrógeno están colocados a 90° unos de otros formando una cruz. ¿Es esto cierto?

La forma de las moléculas

Las moléculas en la realidad no siempre tienen los átomos distribuidos en un plano, en su lugar ellas forman figuras geométricas tridimensionales. Las posiciones relativas de los átomos en las moléculas resultan obligadas por la fuerza de repulsión entre los electrones de valencia (aquellos electrones que forman el enlace) que tienen cargas del mismo signo. Veamos: