Molécula

Qué es una molécula

En química, una molécula es un grupo eléctricamente neutro de al menos dos átomos, iguales o distintos, unidos por enlaces covalentes lo bastante estables como para mantener una configuración espacial definida.

Pierre Gassendi, filósofo y astrónomo francés partidario del atomismo de Epicuro, acuñó hacia 1650 el término latino científico mōlēcula, diminutivo de moles ('masa'). La palabra se documentó en francés (molécule) en 1674 y, durante casi todo el siglo XVIII, conservó un significado impreciso: el de partícula extremadamente pequeña.

No fue hasta 1811 cuando el físico y químico piamontés Amedeo Avogadro fijó el sentido que el término conserva hoy: la porción más pequeña en que puede dividirse una sustancia sin que pierda su identidad química. Esa precisión resultó decisiva para separar la molécula del átomo, dos conceptos que hasta entonces se confundían con frecuencia.

Molécula y átomo no son sinónimos. Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades; una molécula, en cambio, resulta de la unión de dos o más átomos. Existen excepciones convencionales, como los gases nobles (helio, argón), que en la teoría cinética de los gases se tratan como moléculas monoatómicas.

Tampoco equivale a un ion poliatómico. Una molécula es eléctricamente neutra; un ion, como el sulfato o el amonio, porta carga eléctrica, aunque comparta con las moléculas la unión covalente entre átomos.

El enlace que mantiene unidos los átomos

La cohesión interna de una molécula depende, en la mayoría de los casos, del enlace covalente: dos átomos comparten uno o más pares de electrones, y esa compartición reduce la energía del conjunto por debajo de la que tendrían los átomos por separado.

Cuando la diferencia de electronegatividad entre los átomos implicados es pequeña, el enlace se reparte de forma más o menos equitativa (como ocurre en el hidrógeno molecular, H2); cuando es grande, uno de los átomos capta los electrones casi por completo y el resultado ya no es propiamente una molécula, sino un compuesto iónico.

No toda la materia está formada por moléculas discretas. La sal común, el diamante o los metales son redes cristalinas de átomos o iones enlazados de forma continua, sin que pueda aislarse dentro de ellas una unidad molecular individual. La distinción importa tanto en química como en biología.

De las moléculas pequeñas a las macromoléculas

El tamaño molecular abarca varios órdenes de magnitud. Una molécula de agua apenas pesa 18 daltons; una molécula de hemoglobina, más de 64.000.

Cuando el peso molecular es elevado y la estructura se construye por repetición de unidades más simples, como ocurre en las proteínas, los ácidos nucleicos o los polisacáridos, se habla de macromolécula, según la definición que recoge la Real Academia Española.

El estudio de estas macromoléculas y de los procesos que las gobiernan (replicación, transcripción, traducción) es el objeto de la biología molecular, un campo bautizado en 1938 por el biólogo Warren Weaver.

Muchas propiedades de una molécula, su capacidad de adherirse a otra, de activar una respuesta inmunitaria o de reflejarse como una imagen especular no superponible, dan lugar a categorías propias, que se recogen como entradas independientes en este mismo diccionario.

Preguntas frecuentes

¿De dónde procede la palabra molécula?

Del latín científico mōlēcula, diminutivo de moles ('masa'). Lo acuñó Pierre Gassendi hacia 1650, dentro de su defensa del atomismo de Epicuro. Circuló primero casi solo en latín y con un sentido vago, el de partícula muy pequeña. Amedeo Avogadro le dio en 1811 el significado técnico que conserva hoy: la porción menor de una sustancia que puede aislarse sin que pierda su identidad química. Antes de Avogadro, "átomo" y "molécula" se usaban casi como sinónimos, lo que generó no poca confusión en los primeros tratados de química.

¿Es lo mismo un átomo que una molécula?

No. Un átomo es la unidad más pequeña de un elemento; una molécula surge de la unión de dos o más átomos mediante enlaces químicos.

¿Qué es una macromolécula?

Una molécula de gran tamaño y peso molecular elevado, formada casi siempre por la repetición de unidades estructurales más simples. Las proteínas, los ácidos nucleicos y los polisacáridos son los ejemplos habituales en biología. La frontera con las moléculas "pequeñas" no está fijada por un número exacto de daltons, sino que depende del contexto y de la disciplina que la establece.

¿Qué diferencia hay entre molécula y mol?

La molécula es una entidad física, un conjunto concreto de átomos enlazados. El mol es una cantidad de sustancia: la que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas, iones) como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12, según la definición de la Real Academia Española. Confundir ambos términos es habitual entre quienes se inician en la química, aunque uno describe una cosa y el otro, una medida.

Referencias

1. Real Academia Española. Diccionario de la lengua española. Molécula.
2. Real Academia Española. Diccionario de la lengua española. Macromolécula.
3. Wikipedia en español. Molécula.
4. Etymonline en español. Molecular.