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3.1:

Moléculas y Compuestos

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Chemistry
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JoVE Core Chemistry
Molecules and Compounds

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En la naturaleza, toda la materia está conformada por unidades químicas básicas conocidas como elementos que tienen propiedades físicas y químicas específicas. La tabla periódica registra un total de 118 elementos identificados hasta la fecha. La unidad constitutiva de cada elemento es el átomo.Algunos elementos como el helio, el neón, la plata o el platino existen como unidades de átomos individuales e independientes. Otros elementos como el hidrógeno, el oxígeno o el azufre existen como unidades de dos o más átomos idénticos. Estos átomos múltiples se mantienen juntos gracias a fuerzas electrostáticas resistentes conocidas como enlaces químicos, y forman unidades estables llamadas moléculas.Además, dos o más elementos distintos también se pueden combinar para formar moléculas como el agua o la fructosa. Estas moléculas, formadas al combinar átomos de dos o más elementos unidos químicamente en una proporción fija, también se conocen como compuestos. Por tanto, las moléculas de agua y fructosa también son compuestos.La molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. En cambio, la fructosa es una molécula que contiene seis átomos de carbono, doce de hidrógeno y seis de oxígeno. Los átomos individuales en un compuesto se mantienen juntos por los enlaces químicos, que determinan el tipo de compuesto que se formará, como un compuesto iónico o molecular.Los compuestos covalentes o moleculares, como el agua, se forman cuando átomos no metálicos se unen y comparten sus electrones de valencia a través de un enlace covalente. Los electrones que se comparten entre dos átomos reducen la energía potencial y crean moléculas más estables comparado con los átomos individuales. Los compuestos iónicos, como el cloruro de sodio, se forman cuando átomos metálicos y no metálicos se unen.Los metales pierden electrones fácilmente y se convierten en cationes, mientras que los no metales ganan electrones muy rápido y se vuelven aniones. De este modo, los átomos metálicos transfieren electrones a los no metálicos y las interacciones electrostáticas entre los iones con carga opuesta forman enlaces iónicos. La habilidad de los elementos para formar compuestos contribuye a la gran diversidad de materia que existe en la naturaleza.

3.1:

Moléculas y Compuestos

Átomos y moléculas

Todo en el universo está compuesto de materia y la materia está compuesta de una combinación de elementos. Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento que retiene todas las propiedades del elemento. Por ejemplo, una moneda de plata se compone de átomos de plata y cada átomo de plata conserva las propiedades únicas del elemento — La plata. 

Los elementos son sustancias puras, consisten en átomos idénticos que no pueden ser descompuestos en sustancias más simples por cambios químicos. Los elementos atómicos contienen átomos únicos como su unidad básica. El carbono está compuesto por átomos de carbono y el sodio está compuesto por átomos de sodio. La mayoría de los elementos son elementos atómicos. Sin embargo, hay algunos elementos existen como una combinación de átomos y nunca se encuentran en la naturaleza como átomos únicos. Estos se llaman elementos moleculares. Los elementos moleculares existen como moléculas de dos o más átomos unidos. Pueden ser diatómicos, como el hidrógeno (H2), el oxígeno (O2), o el gas cloro (Cl2), o poliatómicos, como el azufre (S8) y el fósforo (P4). 

Una molécula consiste en dos o más átomos unidos por fuerzas resistentes llamadas enlaces químicos. Una molécula puede consistir en dos o más átomos idénticos, o puede consistir en dos o más átomos diferentes.  Cuando la molécula consiste en átomos de dos o más elementos diferentes que se combinan en proporciones fijas de números enteros, la molécula es también un compuesto. Por ejemplo, el agua es un compuesto y cada molécula de agua (H2O) es una unidad que contiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.  La molécula de glucosa (C6H12O6) es también un compuesto que contiene seis átomos de carbono, doce átomos de hidrógeno y seis átomos de oxígeno. 

Los compuestos son sustancias puras compuestas de dos o más elementos en proporciones fijas y definidas. Los compuestos se clasifican como moleculares o iónicos basados en los enlaces presentes. 

Compuestos

La naturaleza de las fuerzas atrayentes que mantienen a los átomos juntos dentro de un compuesto define el tipo de enlace químico formado. La transferencia completa de electrones entre un átomo de un metal y un átomo no metálico resulta en la formación de iones con cargas opuestas. La atracción electrostática entre los iones se llama enlace iónico y los compuestos formados a través de enlaces iónicos son compuestos iónicos. Por ejemplo, el cloruro de sodio NaCl es un compuesto iónico.

El intercambio de electrones entre dos o más átomos no metálicos resulta en enlaces covalentes y los compuestos formados a través de enlaces covalentes se llaman compuestos covalentes o moleculares. Los enlaces covalentes son las fuerzas de atracción entre los núcleos cargados positivamente de los átomos enlazados y los electrones cargados negativamente compartidos entre los átomos.

Este texto está adaptado de OpenStax Química 2e, Sección 2.6: Compuestos Moleculares e Iónicos.