Molécula BIOL.

Categoria:

Biología

Muchas e importantes sustancias, que reciben por esto el nombre de sustancias moleculares, pueden considerarse formadas por pequeñísimas partículas discretas y estables, que reciben el nombre de m. (del latín, pequeña mole o pequeña masa). La m. puede definirse, en este tipo de sustancias, como la partícula más pequeña que puede existir en forma libre y que conserva todas las propiedades de la sustancia de que se trate. Todas las m. de una sustancia tienen la misma estructura, composición y propiedades. Cuando se intenta dividir, aún más, una m., ésta se descompone, o bien en m. distintas, que pertenecen, por tanto, a otras sustancias diferentes de la original, (p. ej., el caso de las m. de cloruro amónico, que se descomponen por el calor en m. de amoniaco y de clorurode hidrógeno), o bien se descomponen en átomos (p. ej., las m. de cloro, que se disocian en átomos de cloro al calentarlas a temperatura elevada).

Además de las sustancias moleculares, que pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas, constituidas por la agregación de un elevado número de m., existen otras muchas sustancias no-moleculares, generalmente sólidas a la temperatura ordinaria, en las que las partículas discretas más pequeñas no son m., sino átomos o iones. En los llamados sólidos atómicos, como el diamante (carbono elemental), carborundo (carburo de silicio), etc., los átomos constituyentes están unidos entre sí por fuertes enlaces covalentes (v. ENLACES QUÍMICOS), hasta formar un agregado macroscópico. En los llamados sólidos iónicos, como la sal común (cloruro sódico), mármol (carbonato cálcico), etc., las partículas constituyentes, llamadas iones, están provistas de carga eléctrica positiva (cationes) o negativa (aniones) y se unen entre sí por fuerzas electrostáticas resultantes de sus cargas eléctricas opuestas. Los iones pueden ser átomos (v.) simples que han ganado o perdido uno o más electrones, o bien pequeños agregados de átomos, combinados entre sí y con una carga total positiva o negativa. También en los metales (v.), las partículas constituyentes son iones positivos, unidos entre sí por el llamado fluido electrónico.

El primero que utilizó, aunque implícitamente, el concepto de m. fue Bernouilli, en 1739, para explicar el comportamiento de los gases, suponiendo que estaban formados por pequeñas partículas (m.) en continuo movimiento. Después, Dalton (v.), en su famosa teoría atómica, publicada en 1808, utiliza erróneamente el concepto de m., suponiendo que las últimas partículas de los elementos químicos eran los átomos, lo que sólo es verdad en el caso de los gases nobles o inertes, que no se conocían en aquella época y fueron descubiertos a finales del s. XIX (V. GASES II). En la mayoría de los elementos no-metálicos, las m. son diatómicas, como las de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, cloro, etc., y sólo en algunos pocos casos son poliatómicas, como las m. de fósforo, que contienen cuatro átomos, o las de azufre, constituidas por ocho átomos. El creador del concepto de m. fue Avogadro (v.), en 1811, quien, para explicar la ley de Gay-Lussac de los volúmenes de combinación (que no había podido ser explicada por la teoría atómica de Dalton), sugirió que las últimas partículas de los gases elementales no eran átomos, como había supuesto Dalton, sino agregados de átomos (en general, dos), a los que dio el nombre de m., enunciando, además, su famosa hipótesis de que en volúmenes iguales de cualquier gas, medidos a la misma presión y temperatura, existe el mismo número de m. No obstante, la distinción entre átomos y m. no estuvo nada clara hasta 1860 (cuatro años después de la muerte de Avogadro), en que Cannizzaro (uno de sus alumnos), en una magna reunión de químicos, celebrada en Karlsruhe, presentó un artículo (publicado en 1858) en el que exponía con toda claridad la hipótesis de Avogadro y su aplicación para la determinación de pesos atómicos y moleculares.

Muchas de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias moleculares dependen del tamaño y forma geométrica de sus m. Por ello, aparte de las fórmulas moleculares ordinarias, que indican el número y clase de átomos que forman la m., y de las fórmulas estructurales, que dan idea, además, de cómo están unidos los átomos entre sí, se utilizan mucho los llamados modelos moleculares (v. fig.), que son modelos a escala de las m. reales. En el modelo llamado de bolas y barras, las bolas representan a los distintos átomos, a escala macroscópica, y las barras representan los enlaces entre ellos, a una escala mucho mayor, para que se vea claramente la forma geométrica de las m. En el modelo llamado de espacio lleno, las bolas, que representan los átomos, están cortadas convenientemente, para que, -en sus uniones, resulten correctas las distancias entre ellos, en la misma escala. Este modelo da una idea mucho más real de las m. y del apiñamiento de los átomos que las forman, por lo que constituyen la mejor representación macroscópica que puede hacerse de las m.

V. t.:ÁTOMO;ENLACESQUÍMICOS;MATERIA1,1-2;CÉLULA.

J. MORCILLO RUBIO.

BIBL.: J. A. BABOR y J. IBARZ, Química general moderna, 7 ed. Madrid 1962; J. SANCHO, Química general, 2 ed. Madrid 1967; W. L. MASTERTON y E. J. SLOWINSKI, Química general superior, México 1968; G. M. BARROw, Estructura de las moléculas, Barcelona 1967.