Un puente para un estado CF N° 237 ( Sistemas materiales)

Autora: María Cristina Chaler

CIENCIA FÁCIL                          Número: 237

Un Puente que facilita a un estado.
  Serie: Una mirada de la química diferente. 
La atracción de las moléculas en el espacio, genera  los diferentes estados de la materia: líquido sólido o gaseoso. Cuando esta atracción es tan fuerte que las inmovilaza  de modo que ocupan  lugares fijos con muy poca posibilidad de desplazamiento, el estado que se presenta en esa sustancia será  sólido. Cuando la fuerza de atracción es mediana, las moléculas se acercan, fluyen unas sobre otras y así la movilidad de las mismas no está tan restringida presentándose el estado  líquido y cuando  la  atracción  no existe y la movilidad es máxima  el estado será el gaseoso.

Además de la atracción motivada  por la asimetría de la nube electrónica molecular que conforma dipolos permanentes, hay una unión muy especial que es la llamada puente de hidrógeno y que se produce cuando una molécula además del dipolo  posee un átomo de hidrógeno, esto  hace que se establezca a través de él un “puente” entre moléculas que potencia la atracción de las mismas y genera una fuerza adicional transformando a la sustancia en macromolécula y ampliando la red de unión entre ellas.

Esta unión se presenta en la naturaleza en diversas circunstancias y resulta ser de mucha utilidad  para la vida. El agua es una sustancia imprescindible  y sobre todo necesaria en estado líquido. No hace falta mencionar lo útil que nos resulta como alimento, como recreación, en la higiene, en las  industrias, en el riego y en muchísimas aplicaciones más que serían imposibles de mencionar. Si no existiese este tipo de unión que refuerza la atracción molecular, no la encontraríamos  jamás en estado líquido a temperatura ambiente ya que se trata de una molécula sumamente liviana por ser muy pequeñita y sólo se presentaría en estado gaseoso. El hecho de que esta sustancia sea una molécula polar donde la zona negativa se localiza sobre el átomo de oxígeno y las positivas sobre los átomos de hidrógeno (H2O) hace que se forme este puente muy especial donde el hidrógeno es intermediario e enlaza con el oxígeno, de modo que a pesar de su pequeñez  se presenta en nuestro planeta a temperatura ambiente en estado líquido, pues por medio de esta unión, se forma una red de moléculas que le dan una gran estabilidad a este estado. Para pasar al vapor, se necesitará una energía enorme, primero para romper el puente de hidrogeno, luego la atracción polar de molécula con molécula y finalmente desprender la sustancia del estado liquido y transformarla en gas. Recordemos que el punto de ebullición del agua es de 100 grados que demuestra que mucha es la cantidad de energía que debe absorber esta sustancia para cambiar de ese estado  tan abundante en la naturaleza.

El puente de hidrógeno, forma parte de muchas moléculas y modifica propiedades de gran variedad de sustancias. Las proteínas que conforman la materia orgánica de los seres vivos se   estabilizan a través de esta unión, dándole la  forma (estructura) que necesitan para cumplir determinadas funciones en los organismos vivos. De la estructura de las proteínas depende el trabajo biológico que realicen, una pequeña modificación de su forma cambia en totalmente su función y genera una enfermedad. 

  

Pasa lo mismo con la molécula de ADN, su forma se encuentra estabilizada por puentes de hidrógenos y de ella depende el buen funcionamiento de esta molécula generadora de vida y transmisora de los caracteres básicos de cada especie y de las características individuales de cada uno de los diferentes individuos.

Los gases se licuan
Otra unión, que se suele dar en moléculas no polares es la llamada de dipolos transitorios o Fuerzas de London, este tipo de unión permite que a  bajas temperaturas, cuando  las nubes electrónicas de las moléculas  se mueven  más lentamente por el frió, se generen asimetrías y  como consecuencia  los llamados dipolos transitorios que favorecidos por la alta presión que provoca el acercamiento de las moléculas entre sí   facilitan la atracción  y en consecuencia el pasaje del estado gaseoso al líquido. Los gases licuados tienen una amplia aplicación en industria, medicina e investigación y son más fáciles de almacenar porque en este estado ocupan menos lugar.

El estudio de la ciencia y el descubrimiento de las causas de ciertos fenómenos físicos y químicos, nos convence cada día más de la pequeñez humana.