La química está en todas partes: en los medicamentos que tomamos, en el revestimiento de teflón de nuestras sartenes antiadherentes, en las células de todos los seres vivos de la Tierra. Y cada elemento de la tabla periódica es un poco diferente: su peso, la cantidad de partículas subatómicas que tiene, el estado de la materia que asume, su punto de fusión, etc., lo hacen único entre los demás elementos. Una propiedad importante de un átomo que decide mucho sobre cómo se asociará con otros átomos para formar moléculas es la electronegatividad.
Tira y afloja atómica
"La electronegatividad es la medida de la afinidad de un átomo por los electrones, y es una característica intrínseca de cada átomo", dice Eric Ferreira, profesor asociado del departamento de química de la Universidad de Georgia. "Se basa en numerosos factores específicos del átomo, incluido el tamaño y la cantidad de protones en el núcleo".
La electronegatividad de un átomo es esencialmente una medida de la probabilidad relativa de que los electrones compartidos se encuentren más cerca de ese átomo que de otro.
"Funciona como dos individuos jugando al tira y afloja con una cuerda", dice Ferreira. "Los individuos son los núcleos atómicos y la cuerda son los electrones. Si los individuos tiran con la misma fuerza, entonces la cuerda se comparte por igual. Pero si un individuo tira más fuerte que el otro, entonces se empezará a acumular más cuerda. a la persona que tira más fuerte. Esencialmente, la persona que tira más fuerte es más electronegativa, tirando de la cuerda (o de los electrones) hacia la densidad ".
Recordarás de la clase de química de la escuela secundaria, los protones en el núcleo de un átomo están cargados positivamente, por lo que atraen electrones cargados negativamente para orbitar alrededor de ellos. Cuando dos átomos están unidos entre sí, una forma en que se unen es compartiendo un par de electrones entre ellos; esto se denomina enlace covalente. Pero los átomos en un enlace covalente pueden no compartir la custodia de los electrones por igual: si los átomos de dos elementos diferentes comparten electrones en un enlace covalente, los electrones podrían pasar más tiempo más cerca del núcleo de un átomo que del otro. Un buen ejemplo de esto es el enlace formado entre un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno en una molécula de agua: el núcleo del átomo de oxígeno atrae los electrones compartidos con más fuerza que los núcleos de los hidrógenos. Por lo tanto,el átomo de oxígeno es más electronegativo que los hidrógenos; es mejor que los hidrógenos para atraer los electrones a su núcleo.
Electronegatividad cotidiana
Un buen ejemplo de cómo los humanos aprovechan la electronegatividad todos los días es el teflón, el polímero politetrafluoroetileno (PTFE), que puede cubrir una sartén para evitar que los huevos revueltos se peguen a ella. Este polímero es una larga cadena de enlaces carbono sobre carbono, donde cada átomo de carbono interno también tiene dos átomos de flúor unidos a él. De todos los elementos, el flúor es el más electronegativo, por lo que los electrones de enlace se mantienen firmemente unidos a los átomos de flúor.
Las moléculas se pueden atraer entre sí a través de interacciones especiales, como las fuerzas de dispersión de Londres . Estas fuerzas se crean cuando los electrones en constante movimiento en una molécula son atraídos hacia un área de la molécula, creando puntos en la molécula que tienen una carga más negativa y otros que tienen una carga más positiva.
En el caso específico del teflón, debido a que el flúor es tan electronegativo, los núcleos de sus átomos minimizan la cantidad de movimiento de los electrones; el átomo de flúor es tan atractivo para los electrones que rara vez quieren estar alrededor de los núcleos de carbono. Esto significa que se anula el movimiento de los electrones que crearía fuerzas de dispersión de Londres atractivas, lo que da como resultado las características "antiadherentes" del teflón.
La electronegatividad también influye en la creación de productos farmacéuticos:
"Muchos medicamentos son moléculas pequeñas y están diseñados para interactuar con ciertas proteínas del cuerpo que tienen funciones específicas", dice Ferreira. "Estas interacciones se basan en la forma física de la molécula para encajar con precisión en la forma del receptor de la proteína; piense en una llave que encaja en una cerradura. Estas interacciones intermoleculares pueden basarse en fuerzas electrostáticas y, por lo tanto, se podrían diseñar medicamentos donde la naturaleza electrónica está "sintonizado" en átomos específicos en función de su electronegatividad para maximizar la eficacia de la interacción ".
Entonces, la próxima vez que beba un vaso de agua o haga un sándwich de queso a la parrilla o tome su medicamento, agradezca a la química por hacer que cada elemento sea un poco diferente, y algunos más atractivos que otros.
Eso es interesante
El concepto de electronegatividad fue introducido por Linus Pauling en 1932. En la escala de Pauling , al flúor se le asigna una electronegatividad de 3,98, y los otros elementos se escalan en relación con ese valor. Cuanto mayor sea el valor de la electronegatividad, más fuertemente ese elemento atrae los electrones compartidos. Pauling y Marie Curie son las únicas dos personas que han recibido dos premios Nobel no compartidos en su vida.
