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 químicas, y a partir de la cual se puede
reconstituir la sustancia sin reacciones químicas. De acuerdo con esta
definición, que resulta razonablemente útil para aquellas sustancias puras
constituidas por moléculas, podrían existir las "moléculas
monoatómicas" de gases nobles, mientras que las redes cristalinas, sales,
metales y la mayoría de vidrios quedarían en una situación confusa.
En química, 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 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.
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 amoníaco. Contiene los
símbolos de los elementos presentes en la molécula, así como su proporción
indicada por los subíndices.
Para moléculas más complejas, como las que se
encuentran comúnmente en química orgánica, la fórmula química 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. Así, 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 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.
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 proteínas, ADN o polímeros, se
utilizan representaciones especiales, como los modelos tridimensionales
(físicos o representados por ordenador). En proteínas, 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 química 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 polímeros, 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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