¿Crées en las moléculas?
Las moléculas son entidades compuestas por al menos dos átomos, enlazados en una forma específica; éstas son entidades muy pequeñas. No te culparía de ninguna manera si no “crees” en las moléculas, pero a ellas no les importa, existen independientemente de lo que pienses de ellas. De todos modos, todos sabemos que todo está hecho de átomos y, por extensión, las moléculas también. Si pensamos un poco en el tema encontramos éste hecho absolutamente inconcebible y, por tanto, muy difícil de imaginar…¡Sólo piensa en el tamaño de esas pequeñas partículas!
¿Cómo podemos visualizar el verdadero tamaño de las moléculas? Podría decirte que un átomo de hidrógeno (el átomo más simple que existe) tiene un tamaňo aproximadamente de un Angstrom (Å), pero éste dato no te dice mucho si no estás familiarizado con las escalas de longitud, pero antes vamos a hablar de la estructura general de los átomos.
Tomemos otra vez por ejemplo del hidrógeno. La forma habitual que utilizamos para representar los átomos es el modelo del “Sistema Solar”. Este modelo no representa como son los átomos en realidad, pero ha sido un modelo de trabajo bastante útil a través de la historia de las ciencias. Esta representación también se llama el modelo de Bohr, llamado así en honor a una de las mentes mas importantes de la física, Niels Bohr, quien ideó este concepto alrededor del 1913.
En realidad, los electrones no “orbitan” el núcleo; sin entrar en mucho detalle, los electrones están ubicados “en todas partes y en ninguna” en una nube de probabilidad alrededor del núcleo, más o menos como ésta:
A continuación, piensa en cuan grande pueden ser los átomos. Como he dicho antes, podríamos decir que un átomo de hidrógeno es aproximadamente un Angstrom (Å) de largo.
Consideremos lo siguiente para intentar visualizar estas escalas del tamaño. Si divides un metro (100 cm) en mil partes iguales, obtienes un milímetro (mm), que es aproximadamente el ancho de una uña:
Si tomamos un milímetro y lo dividimos en mil partes iguales obtenemos un micrómetro (μm); si tomamos el micrómetro lo dividimos (otra vez) en mil partes iguales obtenemos un nanómetro (nm). Por último, si tomamos un nanómetro y lo dividimos en diez partes iguales tenemos el dichoso Angstrom (Ǻ).
Ahora vamos a representar el párrafo anterior de manera visual:
Si queremos ver las moléculas tenemos que utilizar un microscopio muy potente, ¿no crees? Bueno, un microscopio de luz “normal” o incluso un microscopio electrónico no nos sería muy útil. Tendríamos que utilizar otro tipo de instrumento, como un microscopio de efecto túnel (Scanning Tunneling Microscope: STM) o mejor aún, un microscopio de fuerza atómica (Atomic Force Microscope, AFM; no tiene nada que ver con radioactividad).
Ambos tipos de microscopios esencialmente funcionan por medio de ligeramente, muy ligeramente “tocar” el objeto que queremos visualizar con una sonda muy, pero muy pequeña, la cual traduce las interacciones entre las nubes de electrones de la sonda y el objeto a visualizar. Los enlaces al final de éste artículo tienen más información.
Mientras tanto, ¿quieres ver algunos ejemplos de lo que puedes ver utilizando éste tipo de instrumentos? A continuación mira una serie de imágenes del pentaceno, una simple molécula orgánica.
¿Viste que hermosas? ¿No te parecen pequeñas orugas?
¡Esto es importante! Debes entender que hasta hace muy poco, los químicos orgánicos dedujeron las estructuras reales de las moléculas a través de varios métodos indirectos, no por tomar fotografías de las moléculas en sí mismas. ¿Y qué me dices de las reacciones químicas? Bueno, ¡Estas han sido fotografiadas también!
Hmmm…
Yo veo ciencia ficción dondequiera. El producto 2 me recuerda una nave Klingon. ¿No te parece?
Estos tipos de experimentos y técnicas tienen importantes implicaciones, no sólo para la química pura, sino para la farmacología, bioquímica y biología estructural (y esto es solo el comienzo). Es verdaderamente interesante pensar que éstas pequeñas moléculas pueden tener efectos farmacológicos y son capaces de interactuar con otras moléculas no mucho más grandes, como por ejemplo proteínas. Esta habilidad de obtener imágenes de estructuras moleculares en directo indudablemente dará pie a muchos avances en éstas áreas de las ciencias.
Si deseas saber más:
http://hypertextbook.com/facts/MichaelPhillip.shtml
http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_tunneling_microscope
http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy
http://dionne.stanford.edu/MatSci202_2011/The%20Chemical%20Structure%20of%20a%20Molecule%20Resolved%20by%20AFM.pdf
http://nano-bio.ehu.es/files/highlight_mai2013_science_dgdo.pdf
http://newscenter.berkeley.edu/2013/05/30/scientists-capture-first-images-of-molecules-before-and-after-reaction/
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Las moléculas son entidades compuestas por al menos dos átomos, enlazados en una forma específica; éstas son entidades muy pequeñas. No te culparía de ninguna manera si no “crees” en las moléculas, pero a ellas no les importa, existen independientemente de lo que pienses de ellas. De todos modos, todos sabemos que todo está hecho de átomos y, por extensión, las moléculas también. Si pensamos un poco en el tema encontramos éste hecho absolutamente inconcebible y, por tanto, muy difícil de imaginar…¡Sólo piensa en el tamaño de esas pequeñas partículas!
¿Cómo podemos visualizar el verdadero tamaño de las moléculas? Podría decirte que un átomo de hidrógeno (el átomo más simple que existe) tiene un tamaňo aproximadamente de un Angstrom (Å), pero éste dato no te dice mucho si no estás familiarizado con las escalas de longitud, pero antes vamos a hablar de la estructura general de los átomos.
Tomemos otra vez por ejemplo del hidrógeno. La forma habitual que utilizamos para representar los átomos es el modelo del “Sistema Solar”. Este modelo no representa como son los átomos en realidad, pero ha sido un modelo de trabajo bastante útil a través de la historia de las ciencias. Esta representación también se llama el modelo de Bohr, llamado así en honor a una de las mentes mas importantes de la física, Niels Bohr, quien ideó este concepto alrededor del 1913.
En realidad, los electrones no “orbitan” el núcleo; sin entrar en mucho detalle, los electrones están ubicados “en todas partes y en ninguna” en una nube de probabilidad alrededor del núcleo, más o menos como ésta:
A continuación, piensa en cuan grande pueden ser los átomos. Como he dicho antes, podríamos decir que un átomo de hidrógeno es aproximadamente un Angstrom (Å) de largo.
Consideremos lo siguiente para intentar visualizar estas escalas del tamaño. Si divides un metro (100 cm) en mil partes iguales, obtienes un milímetro (mm), que es aproximadamente el ancho de una uña:
Si tomamos un milímetro y lo dividimos en mil partes iguales obtenemos un micrómetro (μm); si tomamos el micrómetro lo dividimos (otra vez) en mil partes iguales obtenemos un nanómetro (nm). Por último, si tomamos un nanómetro y lo dividimos en diez partes iguales tenemos el dichoso Angstrom (Ǻ).
Ahora vamos a representar el párrafo anterior de manera visual:
Si queremos ver las moléculas tenemos que utilizar un microscopio muy potente, ¿no crees? Bueno, un microscopio de luz “normal” o incluso un microscopio electrónico no nos sería muy útil. Tendríamos que utilizar otro tipo de instrumento, como un microscopio de efecto túnel (Scanning Tunneling Microscope: STM) o mejor aún, un microscopio de fuerza atómica (Atomic Force Microscope, AFM; no tiene nada que ver con radioactividad).
Ambos tipos de microscopios esencialmente funcionan por medio de ligeramente, muy ligeramente “tocar” el objeto que queremos visualizar con una sonda muy, pero muy pequeña, la cual traduce las interacciones entre las nubes de electrones de la sonda y el objeto a visualizar. Los enlaces al final de éste artículo tienen más información.
Mientras tanto, ¿quieres ver algunos ejemplos de lo que puedes ver utilizando éste tipo de instrumentos? A continuación mira una serie de imágenes del pentaceno, una simple molécula orgánica.
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¡Esto es importante! Debes entender que hasta hace muy poco, los químicos orgánicos dedujeron las estructuras reales de las moléculas a través de varios métodos indirectos, no por tomar fotografías de las moléculas en sí mismas. ¿Y qué me dices de las reacciones químicas? Bueno, ¡Estas han sido fotografiadas también!
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Si deseas saber más:
http://hypertextbook.com/facts/MichaelPhillip.shtml
http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_tunneling_microscope
http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy
http://dionne.stanford.edu/MatSci202_2011/The%20Chemical%20Structure%20of%20a%20Molecule%20Resolved%20by%20AFM.pdf
http://nano-bio.ehu.es/files/highlight_mai2013_science_dgdo.pdf
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