molécula

molécula, un grupo de dos o más átomos que forman la unidad identificable más pequeña en la que se puede dividir una sustancia pura y aún conservan la composición y las propiedades químicas de esa sustancia.

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pros y los contras de la Química

Usted puede saber que los elementos que componen el aire que respiramos y el agua que bebemos, pero, ¿usted sabe más acerca de ellos? ¿Qué elemento es casi tan ligero como el hidrógeno?, ¿Cómo se llama una mezcla de dos elementos químicos? Descubre las respuestas en este cuestionario.

la división de una muestra de una sustancia en partes progresivamente más pequeñas no produce ningún cambio en su composición ni en sus propiedades químicas hasta que se alcanzan partes que consisten en moléculas individuales. La subdivisión adicional de la sustancia conduce a partes aún más pequeñas que generalmente difieren de la sustancia original en composición y siempre difieren de ella en Propiedades químicas., En esta última etapa de fragmentación se rompen los enlaces químicos que mantienen unidos a los átomos en la molécula.

Los átomos consisten en un solo núcleo con una carga positiva rodeado por una nube de electrones cargados negativamente. Cuando los átomos se acercan unos a otros de cerca, las nubes de electrones interactúan entre sí y con los núcleos., Si esta interacción es tal que la energía total del sistema se reduce, entonces los átomos se unen para formar una molécula. Así, desde un punto de vista estructural, una molécula consiste en una agregación de átomos unidos por fuerzas de Valencia. Las moléculas diatómicas contienen dos átomos que están unidos químicamente. Si los dos átomos son idénticos, como en, por ejemplo, la molécula de oxígeno (O2), componen una molécula diatómica homonuclear, mientras que si los átomos son diferentes, como en la molécula de monóxido de carbono (CO), forman una molécula diatómica heteronuclear., Las moléculas que contienen más de dos átomos se denominan moléculas poliatómicas, por ejemplo, dióxido de Carbono (CO2) y agua (H2O). Las moléculas poliméricas pueden contener muchos miles de átomos componentes.

la relación de los números de átomos que se pueden unir para formar moléculas es fija; por ejemplo, cada molécula de agua contiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Es esta característica la que distingue a los compuestos químicos de las soluciones y otras mezclas mecánicas. Por lo tanto, el hidrógeno y el oxígeno pueden estar presentes en proporciones arbitrarias en mezclas mecánicas, pero cuando se producen se combinan solo en proporciones definidas para formar el compuesto químico agua (H2O)., Es posible que los mismos tipos de átomos se combinen en proporciones diferentes pero definidas para formar moléculas diferentes; por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se unirán químicamente con un átomo de oxígeno para producir una molécula de agua, mientras que dos átomos de hidrógeno se pueden unir químicamente con dos átomos de oxígeno para formar una molécula de peróxido de hidrógeno (H2O2). Además, es posible que los átomos se unan en proporciones idénticas para formar moléculas diferentes. Tales moléculas se llaman isómeros y difieren solo en la disposición de los átomos dentro de las moléculas., Por ejemplo, el alcohol etílico (CH3CH2OH) y el éter metílico (CH3OCH3) contienen uno, dos y seis átomos de oxígeno, carbono e hidrógeno, respectivamente, pero estos átomos están unidos de diferentes maneras.

no todas las sustancias están compuestas por unidades moleculares distintas., El cloruro de sodio (sal común de mesa), por ejemplo, consiste en iones de sodio e iones de cloro dispuestos en una red de modo que cada ion de sodio está rodeado por seis iones de cloro equidistantes y cada ion de cloro está rodeado por seis iones de sodio equidistantes. Las fuerzas que actúan entre cualquier sodio y cualquier ion de cloro adyacente son iguales. Por lo tanto, no existe un agregado distinto identificable como una molécula de cloruro de sodio. En consecuencia, en el cloruro de sodio y en todos los sólidos de tipo similar, el concepto de molécula química no tiene importancia., Por lo tanto, la fórmula para tal compuesto se da como la relación más simple de los átomos, llamada unidad de fórmula, en el caso del cloruro de sodio, NaCl.

Las moléculas se mantienen unidas por pares de electrones compartidos, o enlaces covalentes. Tales enlaces son direccionales, lo que significa que los átomos adoptan posiciones específicas relativas entre sí para maximizar las fortalezas de los enlaces. Como resultado, cada molécula tiene una estructura definida, bastante rígida, o distribución espacial de sus átomos., La química estructural se ocupa de la Valencia, que determina cómo se combinan los átomos en proporciones definidas y cómo esto se relaciona con las direcciones y longitudes de enlace. Las propiedades de las moléculas se correlacionan con sus estructuras; por ejemplo, la molécula de agua está doblada estructuralmente y por lo tanto tiene un momento dipolar, mientras que la molécula de dióxido de carbono es lineal y no tiene momento dipolar. La elucidación de la manera en que los átomos se reorganizan en el curso de las reacciones químicas es importante., En algunas moléculas la estructura puede no ser rígida; por ejemplo, en el etano (H3CCH3) hay rotación prácticamente libre sobre el enlace simple carbono-carbono.

las posiciones nucleares en una molécula se determinan a partir de espectros de vibración y rotación de microondas o por difracción de neutrones. La nube de electrones que rodea los núcleos de una molécula puede ser estudiada mediante experimentos de difracción de rayos X. Se puede obtener más información por resonancia de espín de electrones o técnicas de resonancia magnética nuclear., Los avances en microscopía electrónica han permitido producir imágenes visuales de moléculas y átomos individuales. Teóricamente, la estructura molecular se determina resolviendo la ecuación mecánica cuántica para el movimiento de los electrones en el campo de los núcleos (llamada ecuación de Schrödinger). En una estructura molecular, las longitudes de enlace y los ángulos de enlace son aquellos para los que la energía molecular es la menor. La determinación de estructuras por solución numérica de la ecuación de Schrödinger se ha convertido en un proceso altamente desarrollado que implica el uso de computadoras y supercomputadoras.,

el peso molecular de una molécula es la suma de los pesos atómicos de sus átomos componentes. Si una sustancia tiene peso molecular M, entonces m gramos de la sustancia se denomina un mol. El número de moléculas en un mol es el mismo para todas las sustancias; este número se conoce como número de Avogadro (6.022140857 × 1023). Los pesos moleculares pueden ser determinados por espectrometría de masas y por técnicas basadas en termodinámica o fenómenos de transporte cinético.