Definición de Molécula ejemplos, y estructura (enlaces, y átomos)

Valeria Lemus Castillo
Ingeniera en Biotecnología

Una molécula por definición es una agrupación ordenada de, como mínimo, dos átomos, que se encuentran unidos de una manera específica; de igual manera se considera que una molécula es la unidad base de una sustancia en particular que le confiere todas sus propiedades fisicoquímicas. Una manera sencilla de visualizar una molécula es imaginar una red de esferas unidas por pequeños palitos, en donde las esferas representan a los átomos y los palitos representan los enlaces que los unen.

¿Alguna vez te has preguntado de qué está hecho todo lo que nos rodea? Una de las incógnitas más antiguas de la humanidad es la naturaleza de la materia. En el siglo V a.C. un filósofo griego conocido como Demócrito se planteó esa pregunta, llegando a la conclusión de que toda la materia está formada por pequeñas partículas indivisibles a las que les llamó átomos, es decir, algo que no se puede dividir o que no se puede destruir.

Obviamente por esos años la filosofía de Demócrito no se podía comprobar por lo que muchos no creyeron en su palabra, sin embargo, plantó una semilla en la cabeza de algunos científicos que lograron comprobar su hipótesis muchos siglos después. En el siglo XIX se confirmó que toda la materia está hecha a base de átomos, que a su vez forman moléculas, los cuales podríamos considerar como los bloques sobre los que se construye todo a nuestro alrededor.

Ejemplos y tipos de moléculas

Generalmente, las moléculas son divididas en dos grupos principales: orgánicas e inorgánicas.

Moléculas Orgánicas: son aquellas que tienen por componente central al Carbono (C) junto con otros elementos como el Hidrógenos (H), Oxígeno (O), Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S). Este tipo de moléculas son la base de las “biomoléculas” como los carbohidratos, las proteínas, ácidos nucleicos, entre otros.

Moléculas Inorgánicas: son aquellas que no poseen al carbono como elemento central y que están compuestas por todos los demás elementos que no necesariamente pertenecen al grupo anterior. Algunos ejemplos son el agua H2O, el amoniaco NH3, el peróxido de hidrógeno H2O2, entre otros.

Los enlaces químicos en la formación de las moléculas

Para poder formar moléculas requerimos de una fuerza que mantenga unidos a los átomos, estas uniones son conocidas como enlaces químicos. Un enlace se caracteriza por mantener la unión entre átomos a través de la compartición de los electrones de los átomos en juego. Existen 3 tipos de enlaces químicos que mantienen una unión estable entre moléculas.

Enlace covalente

El enlace covalente se caracteriza por una distribución de electrones más o menos mutua entre dos átomos de elementos no metálicos, esto debido a que generalmente los átomos en juego poseen una electronegatividad parecida. Algunos ejemplos son:

• Dióxido de Carbono CO2
• Hidrógeno molecular H2
• Agua H2O
• Metano CH4
• Amoniaco NH3

Enlace iónico

El enlace iónico ocurre entre la unión de un elemento metálico y otro no metálico, debido a que los átomos implicados en el enlace poseen electronegatividades muy diferentes el átomo con menor electronegatividad termina “cediendo” su electrón al átomo que posee una mayor electronegatividad. Algunos ejemplos son:

• Cloruro de sodio NaCl
• Carbonato de calcio CaCO3
• Hidróxido de potasio KOH
• Óxido de calcio CaO
• Sulfato de cobre CuSO4

Enlace metálico

Como su nombre lo indica, el enlace metálico ocurre sólo entre metales y se caracteriza por una distribución de electrones colectiva entre los átomos que componen el metal. Algunos ejemplos son:

• Enlace entre átomos de Zinc (Zn)
• Enlace entre átomos de Níquel (Ni)
• Enlace entre átomos de Magnesio (Mg)
• Enlace entre átomos de Cobre (Cu)
• Enlace entre átomos de Plata (Ag)

Para que puedas entender con facilidad a qué nos referimos cuando hablamos de electronegatividad es necesario que tengas en cuenta el cómo está compuesto un átomo y sepas un poquito de la tabla periódica.

Estructura de un átomo

Es primordial tomar en cuenta que un átomo, a pesar de su definición, está compuesto de tres partículas fundamentales que lo componen, conocidas como partículas subatómicas las cuales son:

• Electrones: Partículas de carga negativa, estas partículas se encuentran en la parte exterior del átomo y juegan un papel muy importante en la formación de enlaces.

• Protones: Partículas de carga positiva que se encuentran en el núcleo del átomo.

• Neutrones: Partículas neutras (que no poseen cargas) encontradas en el núcleo del átomo.

Un átomo por sí solo tiende a ser inestable, a excepción de los gases nobles, debido a que no cumplen la Regla del Octeto. La Regla del Octeto propuesta por Gilbert N. Lewis dicta que para que un átomo sea estable requiere de mantener completa su última capa de valencia la cual debe de estar compuesta por 8 electrones. Sin embargo, solo los gases nobles cumplen con esta característica, los demás están condenados a unirse con otros átomos de manera que al compartir sus electrones puedan completar su última capa.

Ubicar cuántos electrones posee cada átomo de un elemento es sencillo, solo debes de observar el grupo en el que se encuentra. Los elementos localizados en el grupo 1 poseen solo 1 electrón en su órbita de valencia, los que se encuentran en el grupo 2 poseen dos electrones y así sucesivamente. Los gases nobles al encontrarse en el grupo 8 tienen completa su última órbita, por ello no dependen de hacer enlaces con otros átomos para tener estabilidad.

Electronegatividad

Una vez explicado la estructura del átomo debemos de entender un poco acerca de la electronegatividad, que supone la fuerza de un átomo para atraer los electrones de un átomo diferente. Este concepto es muy importante a la hora de entender cómo es que se forman los enlaces entre moléculas, debido a que dependiendo de la “fuerza” con la que el átomo retenga los electrones del otro, será la dureza y estabilidad del enlace.

Si observamos la tabla periódica podrás notar que la electronegatividad de los elementos aumenta conforme a los grupos de izquierda a derecha, siendo los elementos entre los grupos 1 y 2 los de menor electronegatividad y los del grupo 6 al 7 los de mayor electronegatividad. Esto quiere decir que los elementos encontrados en el lado derecho de la tabla periódica tenderán a atraer los electrones con mayor fuerza que los encontrados en el lado opuesto.

De hecho, los elementos más electronegativos tienen esa característica debido a que solo requieren de muy pocos electrones para completar su octeto a comparación de los primeros grupos que requieren de muchos electrones para lograr hacerlo. Para los elementos del grupo 6 o 7 es más fácil atraer los electrones, por el contrario, los grupos 1 y 2 prefieren donar sus electrones para cumplir su objetivo.

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Referencias bibliográficas

Raymond Chang & Williams College. (2002). Química. México: McGraw-Hill.

Pablo E. Rosi. (2010). Introducción a la representación molecular. República Argentina: Instituto Nacional de Educación Tecnológica.

Pablo O. Lupiáñez. (2018). Una química para todos.: Academia Osorio.

Francis A. Carey & Robert M.Giuliano . (2006). Química Orgánica. México : Mc Graw Hill.

Autora

Escrito por Valeria Lemus Castillo para la Edición #111 de Definición MX , en 04/2022. Valeria es Ingeniera en Biotecnología. Egresada de la Universidad Politécnica de Tlaxcala y estudiante de la maestría en Biotecnología Aplicada por el Centro de Investigación de Biotecnología Aplicada CIBA del Instituto Politécnico Nacional.