Sustancia molecular: definición y propiedades
Definición de sustancias moleculares
Los científicos estiman que el 70% del peso de nuestro cuerpo está compuesto por agua. Lo necesitamos para que funcionen todas las partes de nuestro cuerpo. ¿Puedes adivinar cómo clasificamos el agua, que juega un papel tan importante en los organismos vivos? Es una sustancia molecular , que es una sustancia con dos o más átomos, las unidades más pequeñas de materia, unidas por un enlace covalente. Un enlace covalente es el enlace creado mediante el intercambio de electrones que mantiene unidos a estos átomos. Podemos agrupar las sustancias moleculares en tres categorías amplias según los tipos de moléculas que las componen.
Tres tipos de sustancia molecular
Generalmente, las moléculas pequeñas no tienen muchos átomos en su estructura. Las sustancias moleculares compuestas por moléculas pequeñas suelen ser gases y líquidos a temperatura ambiente. Por ejemplo, nuestra agua de palma tiene moléculas pequeñas. Además, la gasolina que ponemos en nuestros vehículos está formada por pequeñas moléculas.
A diferencia de las moléculas pequeñas compuestas por pocos átomos, las moléculas grandes están compuestas por muchos átomos. Las vitaminas que tomamos e incluso las hormonas que circulan en nuestro cuerpo son excelentes ejemplos de moléculas grandes.
Un polímero se forma cuando moléculas más pequeñas se unen para formar una molécula grande. Por lo general, los polímeros son de tamaño relativamente grande, a menudo mucho más grandes que las moléculas grandes que discutimos antes. Podemos encontrarlos en elementos que van desde plásticos hasta nuestro ADN humano.
Comprensión de los enlaces covalentes
Como aprendimos anteriormente, cuando tienes una sustancia molecular, algo tiene que mantener unido a cada átomo. Ese algo es un enlace covalente. Los enlaces covalentes son ideales porque no se rompen fácilmente y varían en longitud según el tamaño del átomo. Echemos un vistazo mejor al agua de nuestra palma, ya que es un gran ejemplo de una pequeña molécula que forma un enlace covalente.
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Una molécula de agua contiene átomos de hidrógeno (H) y oxígeno (O). Las bolitas plateadas representan electrones entre ambos átomos. Si el oxígeno tiene dos electrones y el hidrógeno uno, compartirán sus electrones para formar un enlace covalente.
Propiedades de la sustancia molecular
Exploremos algunas de las propiedades físicas comunes, o propiedades medibles, aplicables a todas las sustancias moleculares.
El punto de fusión es una temperatura que indica cuando una sustancia sólida se convierte en líquido. El punto de ebullición es una temperatura que indica el punto en el que un líquido cambia a gas o vapor. Las sustancias moleculares tienden a tener puntos de fusión y ebullición relativamente bajos, lo que explica por qué suelen ser gases y líquidos.
Como hemos comentado, los enlaces covalentes dentro de las sustancias moleculares son muy fuertes. Sin embargo, las propiedades físicas de una sustancia molecular no están determinadas por estos enlaces. Más bien, las propiedades físicas dependen de algo llamado fuerza intermolecular . ¿Qué es la fuerza intermolecular? Es la fuerza de atracción entre átomos. Cuando esta fuerza es débil, contribuye a los bajos puntos de fusión y ebullición de las sustancias moleculares.
Además, las sustancias moleculares, en particular las compuestas por moléculas pequeñas, generalmente no son buenos conductores de la electricidad. La razón de esto es que no contienen iones, que son átomos cargados. Además, los electrones dentro de estas sustancias están fijos; Las sustancias moleculares no tienen electrones libres que permitan una carga eléctrica.
La solubilidad es una propiedad que describe la capacidad de una sustancia para disolverse en otras sustancias. Si bien muchas sustancias moleculares son solubles en solventes orgánicos o basados en carbono, generalmente son insolubles en agua. En lugar de disolverse, las moléculas pueden formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua o reaccionar de alguna otra manera con el agua.
Sin embargo, existen algunas excepciones a esta regla. Por ejemplo, el azúcar es una sustancia molecular compuesta de carbono, hidrógeno y oxígeno, y es soluble en agua; la fuerza intermolecular del azúcar no es rival para el agua. Puede ver esta solubilidad mezclando una cucharadita de azúcar en un vaso de té. Mientras revuelve, los átomos del agua del té atraen a los átomos del azúcar. Es esta atracción la que rompe el azúcar, lo que hace que se disuelva en el té y produzca una bebida satisfactoria.
Resumen de la lección
Las sustancias moleculares se forman cuando dos o más átomos se unen mediante enlaces covalentes. Se forma un enlace covalente cuando los átomos comparten electrones entre sí. Las propiedades de las sustancias moleculares dependen de la fuerza intermolecular , que es la fuerza de atracción entre átomos. Las sustancias moleculares se pueden clasificar por el tipo de moléculas que contienen: moléculas pequeñas, moléculas grandes o polímeros , que se forman cuando moléculas más pequeñas se unen para formar una molécula grande. Las tres propiedades principales de una sustancia molecular incluyen: puntos de fusión bajos , o una temperatura que indica cuando una sustancia sólida cambia a líquido; y puntos de ebullición, o una temperatura que indica el punto en el que un líquido cambia a gas o vapor; mala conductividad; y baja solubilidad , que es una propiedad que describe la capacidad de una sustancia para disolverse en otras sustancias, en agua.