Desde que John Dalton estableció la existencia de los átomos a principios del siglo XIX, se los ha considerado los componentes básicos de la materia. Los científicos ahora saben que los átomos mismos se construyen a partir de partículas más pequeñas, que a su vez están compuestas por partículas aún más pequeñas, y nadie sabe realmente hasta dónde llega la regresión.
Sin embargo, en el aspecto constructivo, los átomos se combinan para formar todos los compuestos químicos que componen el mundo físico y todo lo que contiene.
¿Cómo se llama un grupo de átomos?
Complete el espacio en blanco: "A __se compone de dos o más átomos unidos por enlaces químicos. "Hay más de una respuesta, pero el que probablemente se le pasó por la cabeza primero es "molécula". Cada agrupación de dos o más átomos es una molécula. Algunas son muy simples, como las moléculas de oxígeno que respiras, que están formadas por dos átomos de oxígeno (O2), y algunos son enormes, como los genes TTN del cuerpo humano. Compuesto por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre, la llamada molécula de Titán está compuesta por la friolera de 539.030 átomos.
La otra palabra que puede utilizar para completar el espacio en blanco es "compuesto". A compuesto es una molécula que es una sustancia compuesta por dos o más elementos combinados químicamente en una proporción determinada. Contiene más de un elemento o tipo de átomo. Un compuesto es siempre una molécula, pero una molécula no siempre es un compuesto. La molécula de Titán es un compuesto, y los ejemplos más simples de compuestos incluyen cloruro de sodio (NaCl) o sal de mesa y óxido de dihidrógeno (H2O) o agua.
¿Cómo se combinan los átomos para formar una molécula?
Para comprender cómo se combinan los átomos, recuerde que están compuestos de partículas más pequeñas. Se llaman electrones, protones y neutrones. Los electrones tienen carga negativa, los protones tienen una carga positiva igual y los neutrones no tienen carga. Un átomo tiene el mismo número de electrones y protones, lo que lo hace electrostáticamente neutro, pero si la neutralidad electrostática fuera todo lo que importara, los átomos nunca se combinarían.
Los electrones rodean el núcleo en órbitas discretas, o capas, que pueden contener un número fijo de ellos, y ese número aumenta con el radio de la órbita.
Si a un átomo le faltan electrones para llenar una capa, generalmente la externa, está desequilibrado y para ganar estabilidad, busca obtenerlos de otro átomo de dos formas. Puede "robar" un electrón (más generosamente, el otro átomo puede "donarlo"), o los dos átomos pueden compartir electrones. De cualquier manera, los átomos se unen químicamente para formar una molécula.
Cuando un átomo dona un electrón al otro, ambos átomos se convierten en iones, cada uno con una carga opuesta, y están unidos por atracción electrostática. A esto se le llama enlace iónico. Cuando los átomos comparten electrones para completar las capas externas de los demás, forman un enlace covalente, que no es tan fuerte como un enlace iónico, pero es mucho más común.
Tipos de moléculas
Si no le gusta llamar compuestos a las moléculas, puede distinguirlos como homonucleares, lo que significa que están hechos de un elemento, o heteronucleares, lo que significa que están hechos de más de un elemento. H2, O2 y P4 son ejemplos de lo primero, mientras que CO2, HCl y CH4 son ejemplos de esto último. La lista de moléculas heteronucleares es obviamente mucho más larga que la de las homonucleares, ya que la mayoría de las moléculas son compuestos.
Las moléculas no siempre son electrostáticamente neutrales. Las moléculas iónicas se combinan de una manera que las deja con una carga y pueden formar enlaces iónicos con otras moléculas. Algunas moléculas, como la molécula de agua, son polar, porque la forma en que los átomos se combinan crea una carga neta positiva en un lado y una carga negativa en el otro. Esta carga no es tan fuerte como la que forma un enlace químico, pero es lo suficientemente fuerte como para producir un comportamiento extraño e importante.
