Las Moléculas
Una molécula (del nuevo latín molecula, que es un diminutivo de la palabra moles, 'masa') es un grupo eléctricamente neutro y suficientemente estable de
al menos dos átomos en una configuración definida, unidos por enlaces químicos fuertes (covalentes o enlace iónico).
En este estricto sentido, las moléculas se diferencian de los iones poliatómicos. En la química orgánica y la bioquímica, el término "molécula" se
utiliza de manera menos estricta y se aplica también a los compuestos orgánicos (moléculas orgánicas) y en las biomoléculas.
Antes, se definía la molécula de forma menos general y precisa, como la más
pequeña parte de una sustancia que podía tener existencia independiente y estable conservando aún sus
propiedades fisicoquímicas. De acuerdo con esta definición, podían existir
moléculas monoatómicas. En la teoría cinética de los gases, el término molécula se aplica a cualquier partícula
gaseosa con independencia de su composición. De acuerdo con esta definición,
los átomos de un gas noble se considerarían moléculas aunque se componen de átomos no enlazados.
Una molécula puede consistir en varios átomos de un único elemento químico, como en el caso del oxígeno diatómico (O2), o de diferentes elementos, como en el caso de la agua (H 2 O). Los átomos y complejos unidos por
enlaces no covalentes como los enlaces de hidrógeno.
Los enlaces iónicos no se suelen considerar como moléculas individuales.
Las moléculas como componentes de la materia son comunes en las sustancias
orgánicas (y por tanto en la bioquímica). También conforman la mayor parte
de los océanos y de la atmósfera. Sin embargo, un gran número de
sustancias sólidas familiares, que incluyen la mayor parte de los minerales que componen la corteza, el manto y el núcleo de la Tierra, contienen muchos enlaces químicos, pero
no están formados por moléculas. Además, ninguna molécula típica puede ser
definida en los cristales iónicos (sales) o en cristales covalentes, aunque
estén compuestos por celdas unitarias que se repiten, ya sea en un plano
(como en el grafito) o en tres dimensiones (como en el diamante o el cloruro de sodio ). Este sistema de repetir una estructura unitaria varias veces también es
válida para la mayoría de las fases condensadas de la materia con enlaces metálicos, lo que significa que
los metales sólidos tampoco están compuestos por moléculas. En el vidrio (sólidos que presentan un estado vítreo desordenado), los átomos también
pueden estar unidos por enlaces químicos sin que se pueda identificar ningún
tipo de molécula, pero tampoco existe la regularidad de la repetición de
unidades que caracteriza a los cristales.
Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente,
en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está
íntimamente relacionada con la biología molecular,
ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las
interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento
molecular es el campo
de estudio de la química
supramolecular. Estas fuerzas explican las propiedades físicas como
la solubilidad o
el punto de ebullición de un compuesto molecular.
Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre
ellas, salvo en gases enrarecidos y en los gases nobles. Así, pueden encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las
moléculas de H2O en el hielo o con interacciones intensas pero que
cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. En orden
creciente de intensidad, las fuerzas intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der
Waals y los puentes de hidrógeno.
La dinámica molecular es un método de simulación por
computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las propiedades
de las moléculas.
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