- Molécula
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En química, se llama molécula al conjunto estable y eléctricamente neutro de al menos dos átomos enlazados covalentemente.[1] [2]
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. 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.
Contenido
Definición y sus límites
De manera menos general y precisa, 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 constituídas 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
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.
Tipos de moléculas
Las moléculas se pueden clasificar en:
- Moléculas discretas, constituídas 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).
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Molécula de agua, "disolvente universal", de importancia fundamental en innumerables procesos bioquímicos e industriales
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Representación poliédrica del anión de Keggin, un polianión molecular
- Macromoléculas o polímeros, constituídas 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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Representación de un fragmento de ADN, un polímero de importancia fundamental en la genética
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Enlace peptídico que une los péptidos para formar proteínas
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Representación de un fragmento lineal de polietileno, el plástico más usado
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Primera generación de un dendrímero, un tipo especial de polímero que crece de forma fractal
Descripción
La estructura molecular puede ser descrita de diferentes formas. La fórmula química 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, que indica gráficamente la disposición espacial de los distintos grupos funcionales.
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).
Figura 1. Representaciones de la terpenoide, atisano, 3D (centro izquierda) y 2D (derecha). En el modelo 3D de la izquierda, los átomos de carbono están representados por esferas grises; las blancas representan a los átomos de hidrógeno y los cilindros representan los enlaces. El modelo es una representación de la superficies molecular, coloreada por áreas de carga eléctrica positiva (rojo) o negativa (azul). En el modelo 3D del centro, las esferas azul claro representan átomos de carbono, las blancas de hidrógeno y los cilindros entre los átomos son los enlaces simples....
Véase también
Referencias
- ↑ International Union of Pure and Applied Chemistry. "{{{title}}}". «Compendium of Chemical Terminology» Internet edition (en inglés).
- ↑ Pauling, Linus (1970). General Chemistry. New York: Dover Publications, Inc.. ISBN 0-486-65622-5.
Ebbin, Darrell, D. (1990). General Chemistry, 3th Ed.. Boston: Houghton Mifflin Co.. ISBN 0-395-43302-9.
Brown, T.L. (2003). Chemistry – the Central Science, 9th Ed.. New Jersey: Prentice Hall. ISBN 0-13-066997-0.
Chang, Raymond (1998). Chemistry, 6th Ed.. New York: McGraw Hill. ISBN 0-07-115221-0.
Zumdahl, Steven S. (1997). Chemistry, 4th ed.. Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0-669-41794-7.
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