Todas las cosas que nos rodean están constituidas por sustancias variadas. Estas diferentes sustancias se forman por algo en común: MATERIA.
La materia está integrada por "partes pequeñitas" (los átomos) de diferente "tamaño" y "forma" que se relacionan, interactúan unos con otros. De acuerdo a esas relaciones, a la manera de "encastrarse", formarán diferentes estructuras (moléculas, redes...).
Los átomos.
En el
siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia
científica, que el Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e
indivisibles, que llamó "átomos".
Átomo, la unidad más pequeña posible de
un elemento químico. En
la filosofía de la antigua Grecia, la palabra “átomo” se empleaba
para
referirse a la parte de materia más pequeño que podía concebirse.
Esa
“partícula fundamental”, por emplear el término moderno para ese
concepto, se
consideraba indestructible. De hecho, átomo significa en griego “no
divisible”.
El conocimiento del tamaño y la naturaleza del átomo avanzó muy
lentamente a lo largo de los siglos ya que la gente se limitaba a
especular
sobre él.
Sin embargo, los avances científicos de este
siglo han demostrado que la estructura atómica integra a partículas más
pequeñas.
Así una definición de átomo sería:
El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia
de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden
existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado
por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza
que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los
protones.
Protón, descubierto por Ernest Rutherford a
principios del siglo XX, el protón es una partícula elemental que constituye
parte del núcleo de cualquier átomo. El número de protones en el núcleo
atómico, denominado número atómico, es el que determina las propiedades
químicas del átomo en cuestión. Los protones poseen carga eléctrica positiva y
una masa 1.836 veces mayor de la de los electrones.
Neutrón, partícula elemental que constituye parte del núcleo
de los átomos. Fueron descubiertos en 1930 por dos físicos alemanes, Walter
Bothe y Herbert Becker. La masa del neutrón es ligeramente superior
a la del protón, pero el número de neutrones en el núcleo no determina las
propiedades químicas del átomo, aunque sí su estabilidad frente a posibles
procesos nucleares (fisión, fusión o emisión de radiactividad). Los neutrones
carecen de carga eléctrica, y son inestables cuando se hallan fuera del núcleo,
desintegrándose para dar un protón, un electrón y un antineutrino.
Electrón, partícula
elemental que constituye parte de cualquier átomo, descubierta en 1897 por J.
J. Thomson. Los electrones de un átomo giran en torno a su núcleo, formando
la denominada corteza electrónica. La masa del electrón es 1836 veces
menor que la del protón y tiene carga opuesta, es decir, negativa. En
condiciones normales un átomo tiene el mismo número de protones que electrones,
lo que convierte a los átomos en entidades eléctricamente neutras. Si un
átomo capta o pierde electrones, se convierte en un ion.
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| Molécula de agua. |
Es un conjunto de átomos
unidos unos con otros por enlaces fuertes. Es la expresión mínima de un
compuesto o sustancia química, es decir, es una sustancia química constituida
por la unión de varios átomos que mantienen las propiedades químicas
específicas de la sustancia que forman.
Una macromolécula puede estar
constituida por miles o hasta millones de átomos, típicamente enlazados en
largas cadenas.
La molécula, entonces, es la unidad más pequeña de una sustancia que
muestra todas las características químicas de esa sustancia.
Cada molécula tiene un tamaño
definido y puede contener los átomos del
mismo elemento o los átomos de diversos elementos.
Una sustancia que está compuesta
por moléculas que tienen dos o más elementos químicos, se llama
compuesto químico. Ejemplos de
compuesto químico molecular son el agua
y el dióxido de carbono.
El agua se forma de moléculas que
contienen dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El dióxido de carbono se forma
de moléculas que contienen dos átomos de oxígeno y uno de carbono.
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Esquema de una molécula de agua
(H2O).
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Esquema molécula de dióxido de carbono
(CO2).
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Muchas sustancias en la tierra se
hacen de moléculas. Millones de moléculas se unen para formar las células en
seres humanos o en cualquier otra planta o animal.
La naturaleza de cada molécula
depende de los átomos que contiene y de cómo se enlazan entre sí.
Modelos Moleculares
Los modelos o fórmulas moleculares
son una manera de describir las moléculas y compuestos. Son fórmulas que usan
los químicos para hablar sobre las moléculas y escribir sobre ellas, y para
indicar cómo se comportan las moléculas
en las reacciones químicas.
La fórmula molecular indica, en
notación especial, qué elementos forman la molécula y cuántos átomos son
necesarios de cada elemento. Entender estas fórmulas es el primer paso de
avance hacia entender el lenguaje de la química.
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Vistas superior y lateral de un modelo de molécula.
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