¿De qué están hechas las cosas que nos rodean? ¿De qué estamos hechos nosotros mismos? Estas preguntas han fascinado a los hombres, mujeres y niños desde, podemos suponer, "siempre".
Pero, ¿cómo buscar respuestas para estas preguntas tan ambiciosas? A lo largo de la historia se fueron llevando a cabo muchas observaciones y experimentos cada vez más rigurosos, que fueron generando un clima propicio para el desarrollo de la química a partir de los siglos XVIII y XIX.
A partir de los conocimientos desarrollados por los químicos (Proust, Dalton, etc.), durante el siglo XIX ya se sabía que todas las sustancias que nos rodean son o bien cuerpos simples (denominados elementos químicos), o bien sustancias compuestas, es decir que a su vez pueden descomponerse en sustancias simples. Algunos ejemplos de sustancias simples son el grafito de la mina de un lápiz, el aluminio del marco de una ventana, el plomo de una cañería, el oro de un anillo. Algunos ejemplos de sustancias compuestas son la madera de una silla, el agua que bebemos, la sal con la que condimentamos.
Existen 83 elementos naturales y, actualmente, cerca de 30 elementos creados artificialmente. Los elementos tienen nombres propios (por ejemplo: carbono, oxígeno, aluminio, uranio, sodio, hierro) y se representan por escrito a través de símbolos químicos (C, O, Al, U, Na, Fe respectivamente para los ejemplos anteriores).
Si imaginariamente fraccionáramos más y más al grafito de la mina de nuestro lápiz llegaríamos a una minúscula porción de materia que todavía mantiene las características del grafito. Si quisiéramos dividirla aún más, esas características se perderían. Este pequeño fragmento se denomina átomo. En el caso de la mina del lápiz se trata de átomos de carbono; en el caso del marco de la ventana se trataría de átomos de aluminio. Todos los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí y son distintos de los de otros elementos.
Los átomos son demasiado pequeños como para verlos aún con la ayuda de un microscopio convencional. Podríamos imaginar que los átomos son los ladrillos elementales que constituyen la materia. Uniéndose, o combinándose entre sí, forman todas las sustancias que existen en nuestro cuerpo, en nuestro planeta y en el Universo.
Similarmente, si pudiéramos fraccionar más y más una gota de agua tarde o temprano llegaríamos a una porción muy pequeña que, si intentáramos fraccionarla más aún, dejaríamos de tener agua: habremos llegado a la molécula de agua. Una molécula es la menor porción de una sustancia compuesta que puede ser considerada como tal. A primera vista esto puede parecernos idéntico al caso de los átomos, ¿dónde está la diferencia? Las moléculas de sustancias compuestas están formadas por asociaciones de átomos de sustancias simples.
| Ejemplos de sustancias compuestas son el agua (cuya molécula está formada por 1 átomo de oxígeno y 2 de hidrógenos); las sustancias orgánicas como la madera o la carne (cuyas moléculas están formadas siempre por átomos de carbono y otros átomos, principalmente hidrógeno, oxígeno, nitrógeno); el amoníaco (formada por 1 nitrógeno y 3 hidrógenos). |  |
En algunos casos en las sustancias simples son los átomos de un mismo elemento los que se combinan para dar moléculas: por ejemplo el oxígeno del aire (cuya molécula está formada por dos átomos iguales del elemento oxígeno (O2), el ozono (cuya molécula está formada por tres átomos iguales de oxígeno (O3), el nitrógeno del aire (N2).
Las sustancias compuestas tienen en algunos casos nombres populares y también nombres químicos. Además se representan con fórmulas que reflejan la composición de cada una de sus moléculas. Por ejemplo, el agua se simboliza H2O, pues su molécula está formada por 2 átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno. Es decir que si leemos con cuidado la fórmula que representa una sustancia compuesta o molécula, podemos saber cómo está formada.
Las combinaciones de átomos para formar moléculas no tienen límite. Como a través de los avances científicos y tecnológicos se han creado nuevas combinaciones (y se busca crear muchas otras), muchas moléculas que existen en la actualidad no se encontraban en la naturaleza antes de la acción humana.
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