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Las moléculas pueden ser vistas por medio del microscopio electrónico

Cuando los elementos químicos se combinan entre si para constituir las diversas sustancias, lo hacen formando pequeñas unidades denominadas moléculas, las cuales, como la multitud de granos de una granada, se reúnen en grupos para construir, así, los múltiples y muy variados cuerpos de la Naturaleza.

Hay moléculas sencillas, formadas por la agrupación de pocos elementos; tal, por ejemplo, la molécula de la sal común, formada por un átomo de cloro y uno de sodio, o la molécula de cal, integrada por un átomo de oxígeno y uno de calcio. Otras, en cambio, son algo más complicadas; como por ejemplo ciertas moléculas que componen la nafta, constituida por ocho átomos de carbono y dieciocho átomos de hidrógeno. Por último digamos que hay moléculas extremadamente complejas, donde se reúnen centenares de átomos, como ocurre en especial en los compuestos orgánicos.

El tamaño que poseen las moléculas depende del número de átomos que agrupan; algunas de las más grandes pueden ser vistas por medio del microscopio electrónico.

Cuando los átomos se unen para formar las moléculas lo hacen según ciertas normas o reglas que cumplen en todos los casos estrictamente. Así como cuando se arma un rompecabezas debe tenerse en cuenta cuáles piezas pueden combinarse con una determinada, del mismo modo, para que dos átomos puedan unirse deben cumplir algunas reglas. Podemos imaginar que cada átomo tenga algo así como ensambladuras que le permitan unirse con los otros elementos. Hay que tener bien en cuenta, sin embargo, que cuando se combinan para formar una molécula, no dejan en ningún caso uniones libres, o sea, que deben saturarse todas las ensambladuras de que dispone.

Veamos algunos ejemplos sencillos. La molécula de sal común dijimos que estaba formada por un átomo de cloro y uno de sodio, y podemos imaginar que cada uno de estos átomos posea una ensambladura mediante la cual puedan permanecer unidos. Tendremos en este caso una unión simple, o, como se dice generalmente, una ligadura simple. El número de ensambladuras representa lo que los químicos llaman la valencia del elemento; así, en el ejemplo que dimos anteriormente, tanto el cloro como el sodio tienen valencia uno. Veamos el caso de la molécula de agua, que se encuentra formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Nuestra imaginación podría representar al átomo de oxigeno teniendo dos ensambladuras; luego, para que no quede ninguna unión libre será necesario que en cada ensambladura haya un átomo de hidrógeno.

Cada elemento tiene una determinada valencia, y las diferentes clases de elementos pueden tener las valencias cero, uno, dos, tres, cuatro, etc. Algunos elementos tienen más de una valencia, pero en iguales circunstancias actúan con la misma valencia. El nitrógeno es un ejemplo de elemento con valencia tres; cuando satura estas tres valencias con tres átomos de hidrógeno, se forma la molécula de amoniaco. El carbono tiene valencia cuatro, y al unirse con cuatro átomos de hidrógeno forma la molécula de metano. Es evidente que aquellos elementos que no posean ninguna valencia, o sea que tienen valencia cero, no podrán unirse con otros elementos. En efecto, ellos son los gases nobles o raros: el helio, el argón, el neón, etc. La Tabla periódica de los elementos tiene, además de las propiedades que vimos anteriormente, la interesante ventaja de darnos inmediatamente la valencia de los elementos. Efectivamente, basta para ello ver en qué columna se halla el elemento y aplicar, para conocer su valencia, la siguiente regla: el número del grupo da directamente la valencia máxima de los elementos del grupo respecto del oxígeno; y del grupo IV al VII, incluyendo ambos, la diferencia entre 8 y el número del grupo da la valencia de todos los elementos del grupo respecto del hidrógeno. Así, las valencias máximas del hidrógeno, calcio, aluminio, carbono, fósforo, etc., con relación al oxígeno, son: uno, dos, tres, cuatro y cinco, respectivamente, y las valencias del carbono, fósforo, azufre, cloro, etc., con relación al hidrógeno, son: cuatro, tres, dos, uno, respectivamente, para cada uno de dichos elementos.