Molécula

En química, una molécula es una partícula formada por un conjunto de átomos ligados por enlaces covalentes o metálicos (en el caso del enlace iónico no se consideran moléculas, sino redes cristalinas) , de forma que permanecen unidos el tiempo suficiente como para completar un número considerable de vibraciones moleculares. Constituye la mínima cantidad de una sustancia que mantiene todas sus propiedades químicas. Las moléculas lábiles pueden perder su consistencia en tiempos relativamente cortos, pero si el tiempo de vida medio es del orden de unas pocas vibraciones, estamos ante un estado de transición que no se puede considerar molécula. Hay moléculas de un mismo elemento, como O₂, O₃, N₂, P₄..., pero la mayoría de ellas son uniones entre diferentes elementos: la molécula se modifica con el calor.

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Se habla de “moléculas monoatómicas”, pese a lo contradictorio de la expresión, al referirse a los gases nobles y a otros elementos en los casos en que se hallan en forma de átomos discretos.

Las moléculas pueden ser neutras o tener carga eléctrica; si la tienen pueden denominarse ion-molécula o ion poliatómico.

Una sustancia química formada por moléculas neutras contendrá un único tipo de tales moléculas, pero si contiene iones-molécula necesariamente ha de contener también iones monoatómicos o poliatómicos de carga contraria.

La química orgánica y gran parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica se conoce también como biología molecular, ya que estudia a los seres vivos a nivel molecular. Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en gases enrarecidos. Así, pueden encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las moléculas de H₂O en el hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. El estudio de las interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento molecular es el campo de estudio de la química supramolecular.

Estas fuerzas son fundamentales para propiedades como la solubilidad o el punto de ebullición. Algunas de ellas, en orden decreciente de intensidad, son:

• Puente de hidrógeno.
• Interacción dipolo-dipolo.
• Fuerzas de Van der Waals.

La dinámica molecular es un método de simulación por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las propiedades de las moléculas.

Descripción

La estructura molecular puede ser descrita de diferentes formas. La fórmula química es útil para moléculas sencillas, como H₂O para el agua o NH₃ para el amoníaco. Contiene los símbolos de cada elemento que contiene la molécula, así como su proporción por medio de los subíndices.

Para moléculas más complejas, como las que se encuentran comúnmente en química orgánica, la fórmula química no es suficiente, y vale la pena usar una fórmula estructural, que indica gráficamente la disposición espacial de los distintos grupos funcionales.

Cuando se quieren mostrar variadas propiedades moleculares (como el potencial eléctrico en la superficie de la molécula), o se trata de sistemas muy complejos, como proteínas, ADN o polímeros, se utilizan representaciones especiales, como los modelos tridimensionales (físicos o representados por ordenador). En proteínas, por ejemplo, cabe distinguir entre estructura primaria (orden de los aminoácidos), secundaria (primer plegamiento en hélices, hojas, giros...), terciaria (plegamiento de las estructuras tipo hélice/hoja/giro para dar glóbulos) y cuaternaria (organización espacial entre los diferentes glóbulos).

Es importante señalar, que cuando hablamos de molecula no nos referimos a la materia en sí sino a una forma más básica de la misma pero menos descriptivo que el átomo y un poco más compleja que un elemento químico aunque puedan perseverar sus propiedades. Es decir si segmentáramos la materia podríamos decir que se organiza en niveles estructurales por ejemplo tenemos el estado más simple e indibicible el átomo luego siguen las moléculas, un conjunto de móleculas compone un compuesto químico y varios compuestos la materia.

Véase también

• Estereoquímica
• Fracción molar
• Número de Avogadro
• Volumen molar
• Dinámica moleculardsb:Molekul