miércoles, 25 de febrero de 2015
MOLECULAS
De manera general, se ha definido molécula como la parte más pequeña de una sustancia que
conserva sus propiedades quÃmicas, y a partir de la cual se puede
reconstituir la sustancia sin reacciones quÃmicas. De acuerdo con esta
definición, que resulta razonablemente útil para aquellas sustancias puras
constituidas por moléculas, podrÃan existir las "moléculas
monoatómicas" de gases nobles, mientras que las redes cristalinas, sales,
metales y la mayorÃa de vidrios quedarÃan en una situación confusa.
En quÃmica, se llama molécula a un conjunto de al menos dos átomos enlazados
covalentemente (El enlace covalente se presenta
cuando dos átomos comparten electrones para estabilizar la unión) que forman un sistema estable y
eléctricamente neutro. Casi toda la quÃmica orgánica y buena parte de la
quÃmica inorgánica se ocupan de la sÃntesis y reactividad de moléculas y
compuestos moleculares. La quÃmica fÃsica y, especialmente, la quÃmica cuántica
también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad
de las moléculas. La bioquÃmica está Ãntimamente relacionada con la biologÃa
molecular, ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El
estudio de las interacciones especÃficas entre moléculas, incluyendo el
reconocimiento molecular es el campo de estudio de la quÃmica supramolecular.
Estas fuerzas explican las propiedades fÃsicas como la solubilidad o el punto
de ebullición de un compuesto molecular.
La estructura molecular puede ser descrita de
diferentes formas. La fórmula molecular es útil para moléculas sencillas, como
H2O para el agua o NH3 para el amonÃaco. Contiene los
sÃmbolos de los elementos presentes en la molécula, asà como su proporción
indicada por los subÃndices.
Para moléculas más complejas, como las que se
encuentran comúnmente en quÃmica orgánica, la fórmula quÃmica no es suficiente,
y vale la pena usar una fórmula estructural o una fórmula esqueletal, las que
indican gráficamente la disposición espacial de los distintos grupos
funcionales.
Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción
entre ellas, salvo en gases enrarecidos y en los gases nobles. AsÃ, pueden
encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las moléculas de agua en el
hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de
direccionalidad, como en el agua lÃquida. 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.
Cuando se quieren mostrar variadas propiedades
moleculares... (Como el potencial eléctrico en la superficie de la molécula), o
se trata de sistemas muy complejos, como proteÃnas, ADN o polÃmeros, se
utilizan representaciones especiales, como los modelos tridimensionales
(fÃsicos o representados por ordenador). En proteÃnas, por ejemplo, cabe
distinguir entre estructura primaria (orden de los aminoácidos), secundaria
(primer plegamiento en hélices, hojas, giros...), terciaria (plegamiento de las
estructuras tipo hélice/hoja/giro para dar glóbulos) y cuaternaria
(organización espacial entre los diferentes glóbulos).
Las moléculas lábiles pueden perder su consistencia en
tiempos relativamente cortos, pero si el tiempo de vida medio es del orden de
unas pocas vibraciones moleculares, estamos ante un estado de transición que no
se puede considerar molécula. Actualmente, es posible el uso de láser pulsado
para el estudio de la quÃmica de estos sistemas.
Las entidades que comparten la definición de las
moléculas pero tienen carga eléctrica se denominan iones poliatómicos, iones
moleculares o moléculas ion. Las sales compuestas por iones
poliatómicos se clasifican habitualmente dentro de los materiales de base
molecular o materiales moleculares.
Las moléculas se pueden clasificar en:
Moléculas discretas, constituidas por un número bien definido de átomos,
sean estos del mismo elemento (moléculas homonucleares, como el dinitrógeno o
el fullereno) o de elementos distintos (moléculas heteronucleares, como el
agua).
Macromoléculas o polÃmeros, constituidas por la repetición de
una unidad comparativamente simple -o un conjunto limitado de dichas unidades-
y que alcanzan pesos moleculares relativamente altos.
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