Debido al confinamiento de los n\u00facleos, el papel que desempe\u00f1an, aparte del de proporcionar la casi totalidad de la masa de la mol\u00e9cula, es poco relevante, a no ser que se trate de mol\u00e9culas livianas, como la del hidr\u00f3geno.\u00a0 De una manera gr\u00e1fica podr\u00edamos decir que los n\u00facleos en una mol\u00e9cula constituyen el armaz\u00f3n de la misma, el esqueleto, cuya misi\u00f3n ser\u00eda proporcionar el soporte del edificio.\u00a0 El papel m\u00e1s relevante lo proporcionan los electrones<\/a> y en particular los llamados de valencia, que son los que de modo mayoritario intervienen en los enlaces, debido a que su energ\u00eda es comparativamente inferior a la de los dem\u00e1s, lo que desempe\u00f1a muy importante papel en la evoluci\u00f3n.<\/p>\n Desde las mol\u00e9culas m\u00e1s sencilla, como la del hidr\u00f3geno, con un total de 2 electrones<\/a>, hasta las m\u00e1s complejas, como las de las prote\u00ednas, con muchos miles de ellos, existe toda una gama, seg\u00fan dec\u00eda, de varios millones.\u00a0 Esta extraordinaria variedad de especies moleculares contrasta con la de las especies nucleares e incluso at\u00f3micas.<\/p>\n Sin entrar en las posibles diferencias interpretativas de estas notables divergencias, se\u00f1alar\u00e9 que, desde el punto de vista de la informaci\u00f3n, las especies moleculares la poseen en mucho mayor grado que los nucleares y at\u00f3micas.<\/p>\n <\/p>\n Dejando aparte los n\u00facleos, la informaci\u00f3n que soportan los \u00e1tomos se podr\u00eda atribuir a la distribuci\u00f3n de su carga el\u00e9ctrica,\u00a0 y en particular a la de los electrones<\/a> m\u00e1s d\u00e9bilmente ligados.\u00a0\u00a0 Concretando un poco se podr\u00eda admitir que la citada informaci\u00f3n la soportan los orbitales at\u00f3micos, pues son precisamente estos orbitales las que introducen diferencias \u201cgeom\u00e9tricas\u201d entre los diferentes electrones<\/a> corticales.<\/p>\n Justamente esa informaci\u00f3n es la que v\u00e1 a determinar las capacidades de uni\u00f3n de unos \u00e1tomos con otros, previo el \u201creconocimiento\u201d entre los orbitales correspondientes.\u00a0\u00a0 De acuerdo con la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica el n\u00famero de orbitales se reduce a unos pocos.\u00a0 Se individualizan por unas letras habl\u00e1ndose de orbitales, s,p,d,f,g,h.\u00a0 Este peque\u00f1o n\u00famero no proporciona una gran diversidad.<\/p>\n La llamada hibridaci\u00f3n (una especie de mezcla) de orbitales es un modo de aumentar el n\u00famero de mensajes, esto es, la informaci\u00f3n, bien entendido que esta hibridaci\u00f3n ocurre en tanto y en cuanto dos \u00e1tomos se preparan para enlazarse y formar una mol\u00e9cula.\u00a0 En las mol\u00e9culas, la informaci\u00f3n, obviamente, debe de abarcar a todo el edificio, por lo que en principio parece que deber\u00eda ser m\u00e1s rica que en los \u00e1tomos.\u00a0 La ganancia de informaci\u00f3n equivale a una disminuci\u00f3n de entrop\u00eda<\/a>; por esta raz\u00f3n,\u00a0 a la informaci\u00f3n se la llama tambi\u00e9n negantrop\u00eda.<\/p>\n En t\u00e9rminos electr\u00f3nicos, la informaci\u00f3n se podr\u00eda considerar proporcionada por un campo de densidad el\u00e9ctrica, con valles, cimas, collados, etc., es decir, curvas isoelectr\u00f3nicas, equivalentes formalmente a las de nivel en topograf\u00eda.\u00a0 Parece razonable suponer que cuanto m\u00e1s diverso sean los \u00e1tomos de una mol\u00e9cula, m\u00e1s rica y variada podr\u00e1 ser su informaci\u00f3n, la informaci\u00f3n que pueda soportar.<\/p>\n La enorme variedad de formas, colores, comportamientos, etc., que acompa\u00f1a a los objetos, incluidos los vivientes, ser\u00eda una consecuencia de la riqueza en la informaci\u00f3n que soportan las mol\u00e9culas (y sus agregados) que forman parte de dichos objetos.\u00a0 Ello explicar\u00eda que las mol\u00e9culas de la vida sean en general de grandes dimensiones (macromol\u00e9culas).\u00a0 La inmensa mayor\u00eda de ellas contiene carbono.\u00a0 Debido a su tetravalencia y a la gran capacidad que posee dicho \u00e1tomo para unirse consigo mismo, dichas mol\u00e9culas pueden considerarse como un esqueleto formado por cadenas de esos \u00e1tomos.<\/p>\n El carbono no es el \u00fanico \u00e1tomo con capacidad para formar los citados esqueletos.\u00a0 Pr\u00f3ximos al carbono en la tabla peri\u00f3dica, el silicio, f\u00f3sforo y boro comparten con dicho \u00e1tomo esa caracter\u00edstica, si bien en un grado mucho menor.<\/p>\n Refiri\u00e9ndonos al silicio, que para nosotros es el m\u00e1s importante, se\u00f1alaremos que las \u201cmol\u00e9culas\u201d que dicho \u00e1tomo forma con el ox\u00edgeno y otros \u00e1tomos, generalmente met\u00e1licos, poseyendo gran nivel de informaci\u00f3n, difieren, en varios aspectos, de las mol\u00e9culas org\u00e1nicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de \u00e1tomos de carbono.<\/p>\n El mundo de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies minerol\u00f3gicas.\u00a0 Esas diferencias se refieren, fundamentalmente, a que el enlace qu\u00edmico en el caso de las mol\u00e9culas org\u00e1nicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de mol\u00e9culas) o es un l\u00edquido, como es el caso de los aceites, o bien un s\u00f3lido que funde f\u00e1cilmente.\u00a0 Entre las mol\u00e9culas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de van der Waals, que, pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagn\u00e9ticas, algo m\u00e1s d\u00e9biles que \u00e9stas.\u00a0 En cambio, en los silicatos s\u00f3lidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o i\u00f3nico no se limita a una mol\u00e9cula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el s\u00f3lido, resultando un entramado particularmente fuerte.<\/p>\n Al igual que para los cristales de hielo, en la mayor\u00eda de los silicatos la informaci\u00f3n que soportan es peque\u00f1a, aunque conviene matizar este punto.\u00a0 Para un cristal ideal as\u00ed ser\u00eda en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracci\u00f3n, ya que en el cristal real existen aqu\u00ed y all\u00e1 los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales.\u00a0 Precisamente esos defectos puntuales pod\u00edan proporcionar una mayor informaci\u00f3n.<\/p>\n Si prescindimos de las org\u00e1nicas, el resto de las mol\u00e9culas que resultan de la combinaci\u00f3n entre los diferentes \u00e1tomos no llega a 100.000, frente a los varios millones de las primeras.\u00a0 Resulta ranozable suponer que toda la enorme variedad de mol\u00e9culas existentes, principalmente en los planetas rocosos, se haya formado por evoluci\u00f3n de los \u00e1tomos, como corresponde a un proceso evolutivo. La mol\u00e9cula poseer\u00eda mayor orden que los \u00e1tomos de donde procede, esto es, menor entrop\u00eda<\/a>. En su formaci\u00f3n, el ambiente se habr\u00eda desordenado al ganar entrop\u00eda<\/a> en una cierta cantidad tal, que arrojarse un balance total positivo.<\/p>\n No puedo, dejar pasar la oportunidad, aunque sea de pasada, remencionar las sustancias.<\/p>\n Las as\u00ed llamadas, son cuerpos formados por mol\u00e9culas id\u00e9nticas, entra las cuales pueden o no existir enlaces qu\u00edmicos.\u00a0 Veremos varios ejemplos.\u00a0 Las sustancias como el ox\u00edgeno, cloro, metano, amon\u00edaco, etc., se presentan en estado gaseoso en condiciones ordinarias de presi\u00f3n y temperatura.\u00a0 Para su confinamiento se embotellan, aunque existen casos en que se encuentran mezcladas en el aire (os pod\u00e9is dar una vueltecita por el Polo qu\u00edmico de Huelva).<\/p>\n En cualquier caso, un gas como los citados consiste en un enjambre de las mol\u00e9culas correspondientes.\u00a0 Entre ellas no se ejercen fuerzas, salvo cuando colisionan, lo que hacen con una frecuencia que depende de la concentraci\u00f3n, es decir, del n\u00famero de ellas que est\u00e1n concentradas en la unidad de volumen; n\u00famero que podemos calcular conociendo la presi\u00f3n y temperatura de la masa de gas confinada en un volumen conocido.<\/p>\n Dec\u00eda que no existen fuerzas entre las mol\u00e9culas de un gas.\u00a0 En realidad, es m\u00e1s exacto que el valor de esas fuerzas es insignificante porque las fuerzas residuales de las electromagn\u00e9ticas, a las que antes me refer\u00ed, disminuyen m\u00e1s r\u00e1pidamente con la distancia que las fuerzas de coulomb; y esta distancia es ordinariamente de varios di\u00e1metros moleculares.<\/p>\n Podemos conseguir que la intensidad de esas fuerzas aumenten tratando de disminuir la distancia media entre las mol\u00e9culas.\u00a0 Esto se puede lograr haciendo descender la temperatura, aumentando la presi\u00f3n o ambas cosas.\u00a0 Alcanzada una determinada temperatura, las mol\u00e9culas comienzan a sentir las fuerzas de Van der Waals y aparece el estado l\u00edquido; si se sigue enfriando aparece el s\u00f3lido.\u00a0 El orden crece desde el gas al l\u00edquido, siendo el s\u00f3lido el m\u00e1s ordenado.\u00a0 Se trata de una red tridimensional en la que los nudos o v\u00e9rtices del entramado est\u00e1n ocupados por mol\u00e9culas.<\/p>\n Todas las sustancias conocidas pueden presentarse en cualquiera de los tres estados de la materia (estados ordinarios y cotidianos en nuestras vidas del d\u00eda a d\u00eda).<\/p>\n Si las temperaturas reinantes, como dec\u00edamos en p\u00e1ginas anteriores, es de miles de millones de grados, el estado de la materia es el plasma<\/a>, el material m\u00e1s com\u00fan del Universo, el de las estrellas (aparte de la materia oscura<\/a>, que no sabemos ni lo que es, ni donde est\u00e1, ni que \u201cestado\u201d es el suyo).<\/p>\n En condiciones ordinarias de presi\u00f3n, la temperatura por debajo de la cual existe el l\u00edquido y\/o s\u00f3lido depende del tipo de sustancia.\u00a0 Se denomina temperatura de ebullici\u00f3n o fusi\u00f3n la que corresponde a los sucesivos equilibrios(a presi\u00f3n dada) de fases: vapor <-> l\u00edquido <-> s\u00f3lido.\u00a0 Estas temperaturas son muy variadas.\u00a0 Por ejemplo, para los gases nobles son muy bajas; tambi\u00e9n para el ox\u00edgeno (O2<\/sub>) e hidr\u00f3geno (H2<\/sub>).\u00a0 En cambio, la mayor\u00eda de las sustancias son s\u00f3lidos en condiciones ordinarias (grasas,\u00a0 ceras, etc.)<\/p>\n Las sustancias pueden ser simples y compuestas, seg\u00fan que la mol\u00e9cula correspondiente tenga \u00e1tomos iguales o diferentes.\u00a0 El n\u00famero de las primeras es enormemente inferior al de las segundas.<\/p>\n El concepto de mol\u00e9cula, como individuo-f\u00edsico y qu\u00edmico, pierde su significado en ciertas sustancias que no hemos considerado aun.\u00a0 Entre ellas figuran las llamadas sales, el paradigma de las cuales es la sal de cocina.\u00a0 Se trata de cloruro de\u00a0 sodio, por lo que cualquier estudiante de E.G.B. escribir\u00eda sin titubear, su f\u00f3rmula: Cl Na.\u00a0 Sin embargo, le podr\u00edamos poner en un aprieto si le pregunt\u00e1semos donde se puede encontrar aisladamente individuos moleculares que respondan a esa composici\u00f3n.\u00a0 Le podemos orientar dici\u00e9ndole que en el gas Cl H o en el vapor de agua existen mol\u00e9culas como individualidades.\u00a0 En realidad y salvo casos especiales, por ejemplo, a temperaturas elevadas, no existen mol\u00e9culas aisladas de sal, sino una especie de mol\u00e9cula gigante que se extiende por todo el cristal.\u00a0 Este edificio de cristal de sal consiste en una red o entramado, como un tablero de ajedrez de tres dimensiones, en cuyos nudos o v\u00e9rtices se encuentran, alternativamente, las constituyentes, que no son los \u00e1tomos de\u00a0\u00a0 Cl \u00a0y \u00a0Na\u00a0 sino los iones Cl–<\/sup> y Na+<\/sup>.\u00a0 El primero es un \u00e1tomo de Cl que ha ganado un electr\u00f3n<\/a>, complet\u00e1ndose todos los orbitales de valencia; el segundo, un \u00e1tomo de Na que ha perdido el electr\u00f3n<\/a> del orbital s.<\/p>\n Cuando los \u00e1tomos de Cl y Na interaccionan por aproximarse suficientemente sus nubes electr\u00f3nicas, existe un reajuste de cargas, porque el n\u00facleo de Cl atrae con m\u00e1s fuerza los electrones<\/a> que el de Na, as\u00ed uno pierde un electr\u00f3n<\/a> que gana el otro.\u00a0 El resultado es que, la colectividad de \u00e1tomos se transforma en colectividad de iones, positivos los de Na y negativos los de Cl.\u00a0 Las fuerzas electromagn\u00e9ticas entre esos iones determinan su ordenaci\u00f3n en un cristal, el ClNa.\u00a0 Por consiguiente, en los nudos de la red existen, de manera alternativa, iones de Na e iones de Cl, resultando una red mucho m\u00e1s fuerte que en el caso de que las fuerzas actuantes fueran de Van der Waals.\u00a0 Por ello, las sales poseen puntos de fusi\u00f3n elevados en relaci\u00f3n con los de las redes moleculares.<\/p>\n emilio silvera<\/em><\/p>\n
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