Enlaces químicos: una fuerza que une

Número 89

ARTÍCULO

RECIBIDO: 18/02/2025; ACEPTADO: 28/07/25; PUBLICADO:23/10/26

Enlaces químicos: una fuerza que une

Pedro Eduardo Lázaro-Mixteco y Agustín Jaime Castro-Montoya

Resumen

Cuando pensamos en los enlaces químicos, a menudo los asociamos con científicos que realizan experimentos en laboratorios. Sin embargo, este concepto fundamental está presente en la base de todos los materiales que vemos y utilizamos en nuestra vida cotidiana, aunque no siempre sea visible. Los enlaces químicos son esenciales para comprender cómo se combinan los diferentes tipos de materia para formar todo lo que conocemos en la naturaleza, así como las interacciones que ocurren a nuestro alrededor y en las que participamos constantemente. En este artículo, exploramos el fascinante mundo del enlace químico y su importancia en nuestra vida cotidiana.

Palabras clave: Enlace químico, materia, naturaleza.

¿Qué es un enlace químico?

Es realmente fascinante cómo la naturaleza y toda la materia están constituidas por pequeñas partículas llamadas átomos, que son como pequeños ladrillos que, por lo general, no suelen existir de manera aislada; en su lugar, tienden a unirse entre sí para formar todo lo que vemos a nuestro alrededor.

La idea de que los enlaces químicos actúan como un «pegamento invisible» es una forma sencilla de describir cómo estos pequeños ladrillos se unen para crear la diversidad de sustancias y materiales que forman nuestro mundo. Sin esos enlaces, no tendríamos la variedad de cosas que conocemos, desde el agua que bebemos hasta los árboles que admiramos. Todo lo que podemos apreciar a simple vista o tocar está interconectado gracias a estas interacciones.

Y pensar que, a partir de estas simples partículas, unidas mediante enlaces químicos, pueden formarse estructuras tan complejas y hermosas, incluidos los seres humanos, es realmente fascinante. La naturaleza tiene una forma increíble de sorprendernos.

¿Cuándo surgió este concepto?

Es interesante cómo el concepto de enlace químico ha evolucionado a lo largo de la historia. La noción de que los átomos se unen mediante fuerzas, como las que intervienen en los enlaces iónicos y covalentes, ha sido fundamental para comprender la materia. Cada modelo que los químicos han desarrollado ha aportado elementos para explicar los fenómenos que observamos en la naturaleza.

Por lo tanto, el concepto de enlace químico surgió junto con la noción de átomo. Desde entonces, fue necesario imaginar una fuerza capaz de unir los átomos para explicar la cohesión de la materia. Demócrito (400 a. C.) pensaba que los átomos podían unirse por medio de pequeños ganchos y que las propiedades de la materia estaban determinadas por la manera en que los átomos se agrupaban. Posteriormente, Epicuro añadió a esta teoría la idea del movimiento aleatorio de los átomos.

Fue hasta el siglo XIX cuando comenzaron a desarrollarse las primeras teorías sobre los enlaces químicos. Según la naturaleza de la materia estudiada, estas teorías condujeron a la identificación de dos tipos de enlace: el covalente y el iónico. Los químicos elaboraron, cada uno por su parte, modelos de enlace que les permitieran explicar los fenómenos observados en la naturaleza.

¿Qué es el enlace covalente y el enlace iónico?

En la actualidad, la formación de la materia que conocemos se fundamenta en tres conceptos:

La materia está formada por átomos que se unen mediante enlaces químicos.

Los electrones se comparten entre los átomos que forman los enlaces.

Los electrones se comparten de manera inequitativa, en la mayoría de los casos.

Estos tres supuestos se resumen en la siguiente frase: «La materia está formada por átomos unidos por electrones que se comparten inequitativamente, formando estructuras complejas que podemos observar a simple vista».

El enlace iónico y el enlace covalente son pilares conceptuales de la química moderna. En el caso del enlace iónico, la unión se produce mediante fuerzas de atracción electrostática entre los iones; en el caso del enlace covalente, se forma cuando dos átomos comparten electrones.

La formación de un enlace químico puede considerarse un proceso que proporciona estabilidad a la materia, lo que significa que las estructuras resultantes pueden existir de manera duradera en diferentes condiciones. Este proceso físico es responsable de las interacciones entre los átomos y proporciona estabilidad a los compuestos químicos. Si dos átomos son capaces de liberar energía al formar un enlace, se vuelven más estables juntos que por separado.

Así, puede considerarse que se ha formado una molécula cuando la estabilidad del material resultante es suficientemente adecuada. Al alcanzar este estado, puede denominarse compuesto químico, el cual puede asociarse de manera más compleja, tanto consigo mismo como con otros compuestos, dando lugar a estructuras que podemos observar en el mundo real.

¿Cuál es su importancia?

El enlace químico es un elemento crucial para comprender cómo se comporta la materia. El punto de partida de la explicación química de la materia es la forma y la estructura de la sustancia en cuestión; es decir, la manera en que los átomos que la constituyen están unidos entre sí mediante enlaces. Las transformaciones de la materia en la naturaleza pueden entenderse, entonces, en términos de la ruptura y formación de enlaces.

A partir de mediados del siglo XIX, los químicos comenzaron a explicar el comportamiento de la materia mediante fórmulas químicas complejas. Al principio, estas no se entendían como representaciones de los átomos en el espacio, sino como patrones de reacción química de las sustancias y de las conexiones topológicas entre sus átomos. En la actualidad, el enlace químico desempeña un papel importante en las predicciones, intervenciones y explicaciones químicas relacionadas con la materia viva y no viva. No obstante, a pesar de lo mucho que hemos utilizado este concepto durante décadas, sigue siendo difícil definirlo con precisión, debido a que aún existen diferencias entre las distintas concepciones del enlace químico, así como entre los diversos modelos propuestos.

¿Es entonces una cuestión de Fe?

La mayoría de los químicos en la actualidad tiende a adoptar un enfoque práctico, ya que considera suficiente que las teorías sobre el enlace químico sean útiles para realizar predicciones y facilitar el descubrimiento de nuevos materiales. En este contexto, las alternativas específicas relacionadas con el enlace químico no son relevantes y no se abordan las preguntas esenciales sobre la naturaleza de los enlaces.

Algunos químicos han adoptado una postura escéptica y argumentan que el enlace químico no es tan sencillo como comúnmente se cree, al describirlo como «una ficción de nuestra imaginación». Estos expertos sostienen que, a pesar de los avances científicos actuales, persisten deficiencias en la comprensión del enlace químico. Esta última perspectiva resulta difícil de aceptar, especialmente si se considera la relevancia y utilidad del concepto en las ciencias químicas del siglo XXI.

¿Es entonces una cuestión de la realidad en el mundo?

En la actualidad, es innegable que la química es una disciplina real y en constante evolución. Su desarrollo como ciencia moderna se ha visto impulsado por el aislamiento y la identificación de los compuestos químicos que forman la materia. A partir de esta base experimental, se busca establecer una relación entre los modelos de enlace atómico y la naturaleza química de la materia.

Los descubrimientos sobre los compuestos que constituyen la materia han sido posibles gracias a experimentos innovadores y rigurosas demostraciones de su existencia, como ocurre con las moléculas y los elementos químicos. Sin embargo, esto no implica que las teorías sobre los enlaces sean completamente comprendidas o estén definidas totalmente en todos sus aspectos.

Aunque se logre establecer una comprensión concreta de los enlaces químicos en determinadas entidades, es fundamental considerar su contexto científico actual y reconocer que esta realidad es solo parcial y está sujeta a los supuestos contemporáneos. Además, siempre estará abierta a ajustes y refinamientos a medida que avancemos en tecnología, ciencia e innovación.

Pedro Eduardo Lázaro-Mixteco. Investigador posdoctoral de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI) en la Planta Piloto del Posgrado de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán. pedro.lazaro@umich.mx

Agustín Jaime Castro-Montoya. Profesor e investigador de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Morelia, Michoacán. ajcastro@umich.mx

Estévez-Tamayo C.B.A. y Claro-Quintana M. (2012). Revisión teórica de los conceptos de enlace iónico y covalente y clasificación de las sustancias. Revista Cubana de Química, 24(1), 10-18. https://www.redalyc.org/pdf/4435/443543725002.pdf

Gasque-Silva L. (1997). Iónico o covalente. Educación Química, 8(3). https://www.revistas.unam.mx/index.php/req/article/view/66613/58513

González-Felipe M.E., Aguirre-Pérez C., Cortes-Simarro J.M., Fernández-Cezar R. y Vázquez-Monilí A.M. (2017). Estudio del tratamiento del enlace químico en los libros de texto españoles. Revista Electrónica de Investigación Educativa, 19(3), 60-70. https://www.scielo.org.mx/pdf/redie/v19n3/1607-4041-redie-19-03-00060.pdf

Zerecero G.G. (2018). Enlace químico, orbital molecular y ontología. Scripta Philosophiæ Naturalis, (14), 93-109. https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/7476601.pdf