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EL SEGUNDO PASO EN EL SENDERO QUE CONDUCE A LA MATERIA
:
LAS MOLECULAS
¿Qué es lo que hace que veamos distintos los objetos que nos rodean?
¿Qué es lo que les da distintos colores, formas, olores y sabores? ¿Por
qué una substancia es dura, otra blanda y otra más fluida? Según lo leído
hasta ahora podemos responder: "la diferencia entre sus átomos es lo que
hace posible esas cosas". Pero esta respuesta no es suficiente, porque
si esa fuese la única causa deberían existir miles de millones de átomos
con propiedades distintas. No pasa por ahí la respuesta. Muchos materiales
que se ven diferentes y tienen propiedades distintas, contienen no obstante
los mismos átomos. La respuesta a las preguntas anteriores hay que buscarla
por el lado de la forma en que se enlazan los átomos para constituir moléculas.
En el camino de la constitución de la materia y después de la formación
del átomo, el paso siguiente lo ocupan las moléculas. Se trata de las
unidades más pequeñas en la determinación de las propiedades químicas
de la materia. Aunque diminutas, pueden estar integradas por dos átomos
o más, algunas con miles de ellos. Estos permanecen juntos dentro de las
moléculas por medio de los enlaces químicos establecidos por la fuerza
de atracción electromagnética. Es decir, los enlaces se forman sobre la
base de las cargas eléctricas de los átomos, las que son determinadas
por los electrones de su orbital más exterior. Las distintas combinaciones
de las moléculas dan lugar a la diversidad de materia que vemos alrededor
de nosotros. De aquí la importancia de los enlaces químicos.
Enlaces Químicos
Como explicamos antes, dichos enlaces se forman a través del movimiento
de los electrones en el orbital más exterior de los átomos. Estos tienden
a llenar ese orbital con la máxima cantidad de electrones, cediéndolos
o tomándolos. El máximo posible es de ocho. Para hacer esto, el átomo
recibe electrones de otro átomo para completar su "capa" más externa con
ocho electrones, o si tiene en su nivel más exterior mucho menos de ocho
electrones, entonces él los da a otro átomo, quedando entonces con orbitales
completos. La tendencia de los átomos a intercambiar electrones suministra
el ímpetu motivador básico del enlace químico que se presenta entre ellos.
Esa fuerza que los impulsa a elevar al máximo el número de electrones
en su orbital más externo, hace que se formen tres tipos de enlaces: el
iónico, el covalente y el metálico.
Las uniones especiales a las que se denomina "enlaces débiles", por lo
general actúan entre moléculas. Son más débiles que las existentes entre
los átomos que constituyen las moléculas porque éstas necesitan estructuras
más flexibles para formar la materia.
Veamos de modo resumido las propiedades de esos enlaces y cómo se forman.
El átomo de sodio
queda con carga positiva al ceder su electrón más
externo a un átomo de cloro, convirtiéndose éste
en negativo debido al electrón que recibió. Ambos
forman un enlace iónico por medio de ambas cargas opuestas
que se atraen entre sí24.
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Enlaces Iónicos
Los átomos que se combinan por medio de enlaces iónicos, intercambian
electrones para completar ocho en sus orbitales más externos. El que tiene
hasta cuatro electrones en su "capa" más externa, los pasa al que tiene
más de cuatro electrones también en el orbital más externo y que es con
el que se va a combinar, es decir, con el que se va a enlazar. Las moléculas
formadas por este tipo de enlace poseen estructuras cristalinas (tridimensionales).
La sal de mesa común (NaCl) se cuenta entre las sustancias así formadas.
¿Por qué los átomos tienen esa tendencia? ¿Qué sucedería si no la tuviesen?
Hasta la actualidad sólo se puede definir en términos generales el porqué
de los enlaces formados por los átomos. Aún no se comprende a qué se debe
que los átomos adhieran a dicho principio. ¿Será posible que los átomos
decidan por sí mismos que en su orbital más externo deben tener ocho electrones?
Definidamente no. Se trata de un comportamiento tan decisivo que evidentemente
se ubica más allá del átomo porque éste no tiene intelecto, voluntad o
conciencia. Esa cantidad de ocho es la clave en la combinación de los
átomos para constituir moléculas, es decir, el paso siguiente en la creación
de la materia y, en consecuencia, del universo íntegro. Si los átomos
no tuviesen esa tendencia basada en el principio mencionado, no existirían
las moléculas y por ende tampoco la materia. Pero desde el momento en
que fueron creados y gracias a dicha inclinación, los átomos han estado
sirviendo en la formación de las moléculas y de la materia de una manera
perfecta.
Algunos átomos forman
nuevas moléculas por medio de enlaces covalentes, compartiendo
los electrones de sus orbitales más externos25.
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Enlace Covalente
Los científicos que estudiaron los enlaces entre los átomos enfrentaron
una situación interesante. Mientras algunos de éstos cedían o tomaban
electrones para enlazarse, algunos compartían los de sus orbitales más
externos. Una investigación más avanzada reveló que muchas moléculas decisivas
para la vida deben su existencia a esos enlaces denominados covalentes.
Veamos un ejemplo simple para entenderlo mejor. Como ya mencionamos,
los átomos pueden tener un máximo de dos electrones en su orbital más
cercano al núcleo. El átomo de hidrógeno tiene un solo electrón con la
tendencia a tener dos para convertirse en estable. En consecuencia el
átomo de hidrógeno constituye un enlace covalente con otro átomo de hidrógeno.
Es decir, los dos átomos de hidrógeno comparten el electrón solitario
como un segundo electrón. Así se forma la molécula H2.
Los enlaces entre
los átomos de metales son muy distintos de otras formas de
enlaces químicos. Cada átomo de metal contribuye con
sus electrones más externos a un conjunto común. Ese
“mar de electrones” explica una propiedad clave de los
metales: la capacidad de conducir electricidad26.
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Enlace Metálico
Si un gran número de átomos se acercan por medio de compartir electrones,
a eso se lo denomina "enlace metálico". Metales como el hierro, el cobre,
el zinc, el aluminio, etc., que forman la materia prima de muchas herramientas
e instrumentos que vemos o usamos diariamente, han adquirido un cuerpo
tangible y substancial como resultado de ese tipo de enlace que forman
los átomos que los constituyen.
Los científicos no pueden responder porqué los electrones de esos átomos
tienen dicha propensión. Lo que resulta más interesante es que los organismos
vivos deben su existencia a esa tendencia.
El Paso Siguiente: Los Compuestos
¿Desea saber cuántas combinaciones pueden formar estos
enlaces? En los laboratorios se producen nuevos compuestos todos los días.
En la actualidad es posible hablar de unos dos millones de ellos. El compuesto
químico más simple puede ser tan pequeño como la molécula de hidrógeno,
pero también hay otros integrados por millones de átomos27.
¿Cuántos compuestos diferentes puede formar como máximo un elemento?
La respuesta a esta pregunta es realmente interesante, porque, por una
parte, hay algunos que no interactúan con otros (gases inertes), mientras
que, por otra parte, tenemos el átomo de carbono que puede formar hasta
1.700.000 compuestos. Como dijimos arriba, la cantidad total de compuestos
es de unos 2.000.000. 108 elementos de un total de 109, forman 300.000
compuestos. Pero el carbono solo forma, sorprendentemente, 1.700.000 compuestos.
El "Ladrillo" de la Vida: el Atomo de Carbono

Atomo de carbono |
El carbono es el elemento más esencial para los seres vivientes porque
todos ellos están integrados por compuestos de carbono. Harían falta muchísimas
páginas para describir las propiedades del átomo de carbono, extremadamente
importante para nuestra existencia, aunque la ciencia de la química aún
no ha podido descubrir todos sus atributos. Aquí mencionaremos solamente
algunos de los más significativos.
Estructuras tan diversas como la membrana celular, los cuernos del alce,
el tronco del pino, la lente del ojo y el veneno de la araña, se forman
de compuestos de carbono. Combinado con el hidrógeno, el oxígeno y el
nitrógeno en muy distintas cantidades y disposiciones geométricas, se
presenta en una inmensa variedad de materiales con aptitudes muy distintas.
¿De dónde obtiene el carbono la capacidad para formar alrededor de 1.700.000
compuestos?
Una de sus cualidades más extraordinarias es la de formar
cadenas con gran facilidad alineándose uno a continuación del otro. La
cadena de carbono más corta está integrada por dos átomos de carbono.
Aunque no se dispone de una cifra exacta de cuántos son los que integran
la cadena más larga, podemos hablar de una con alrededor de 70 enlaces.
La posición excepcional del carbono se puede comprender si consideramos
que fuera de éste, el elemento que forma una cadena más larga es el silicio
con 6 enlaces28.
La razón por la que el carbono posee esa capacidad de formar cadenas
con tantos enlaces estriba en no son exclusivamente lineales. Pueden ser
ramificadas o constituir polígonos. Y la forma que adopte es muy importante.
Por ejemplo, si en dos compuestos de carbono los átomos se combinan de
manera diferente, se forman dos sustancias disímiles, lo cual es decisivo
para la vida.
Algunas moléculas de compuestos de carbono consisten en unos pocos átomos.
Otras contienen miles o incluso millones. Ningún otro elemento es tan
versátil como el carbono para formar moléculas muy durables y estables.
Dice David Burnie en su libro La Vida:
El carbono es un elemento poco común. Sin su presencia
y sus propiedades extraordinarias, lo más probable es que no hubiese
existido la vida sobre la Tierra29.
TRES MOLECULAS SIMILARES RESULTAN TRES SUBSTANCIAS
DISTINTAS
La diferencia de aunque más
no fuese unos pocos átomos entre las moléculas,
conduce a resultados muy distintos. Por ejemplo, observe con atención
los constituyentes de las dos moléculas que se representan
abajo. Se las ve muy similares, con una diferencia muy pequeña
en sus componentes carbono e hidrógeno. La resultante es
dos substancias totalmente opuestas:
C18H24O2
y C19H28O2
¿Puede adivinar de qué
son estas moléculas? Se lo diremos. La primera es de estrógeno
y la segunda de testosterona. Es decir, la primera es la hormona
responsable de las características femeninas y la otra
la de las características masculinas. Lo interesantísimo
es que la diferencia de unos pocos átomos puede causar
diferencias sexuales.
Ahora observemos la fórmula
que sigue.
C6H124O2
¿No se parece mucho esta molécula
a las del estrógeno y la testosterona? ¿Es otra
hormona? Se lo decimos: es la molécula de glucosa.
En base a lo ejemplos dados aquí
queda muy en claro que la diferencia en la cantidad de átomos
puede producir sustancias muy distintas. Por una parte tenemos
las hormonas responsables de las características sexuales
y por otra parte nos encontramos con la glucosa, un alimento básico.
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El diamante es una piedra muy valiosa que deriva del carbono. Este
se encuentra en la naturaleza por lo general como grafito. |
Respecto a la importancia del carbono para los seres vivientes, escribe
el químico británico Nevil Sidgwick en Los Elementos Químicos
y Sus Compuestos:
El carbono es único entre los elementos por
la cantidad y variedad de compuestos que puede formar. Ya han sido aislados
y descritos más de 250.000, pero aún tenemos una idea muy imperfecta de
sus atributos, puesto que es el fundamento de todas las formas de la materia
viviente30.
La clase de compuestos constituidos exclusivamente de carbono e hidrógeno
se llama "hidrocarburos". Configura una gran familia que incluye el gas
natural, el petróleo, el kerosene y los aceites lubricantes. Los hidrocarburos
etileno y propileno conforman la base de la industria petroquímica. Hidrocarburos
como el benceno, el tolueno y la trementina son familiares para quienes
trabajan con pinturas. La naftalina que protege nuestras ropas de las
polillas también es un hidrocarburo. Combinado con cloro o flúor da lugar
a anestésicos, a productos usados en los extintores de fuego y a los freones
que se emplean en refrigeración.
Como dijo el químico Sidgwick, la mente humana no llega a comprender
toda la potencialidad de este átomo que sólo tiene seis protones, seis
electrones y seis neutrones. Es imposible que se dé por casualidad, aunque
más no fuese, una sola de las propiedades de este átomo esencial para
la vida.
Dios creó y abarca el átomo de carbono y todo lo demás, de manera perfectamente
apropiada, en beneficio de los seres vivientes.
De Dios es lo que está en los cielos y en la tierra.
Dios todo lo abarca (Corán, 4:126).
¿Qué Sucedería si Cada
Atomo Cercano a Otro Reaccionase de Inmediato?
Ni el agua se forma por sólo juntar moléculas
de oxigeno y de hidrógeno, ni el hierro se oxida apenas
entra en contacto con el aire. De ser las cosas así, nuestro
planeta no sería como lo conocemos. Para que se constituya
el agua o para que el hierro se oxide, hace falta cumplimentar
alguna condición, como lo es la energía requerida
en cada caso, a la que se llama “energía de activación”.
Si el simple contacto de un elemento con otro produjera reacciones
de inmediato, sería imposible hasta sentarse en una silla
porque los átomos que la forman se combinarían instantáneamente
con los átomos de quien allí se sentara y el conjunto
se convertiría en una existencia entre silla y ser humano
(!). En un mundo así no se podría hablar de “vida”,
como la conocemos nosotros o directamente no existiría.
Esto indica que cada proceso que dio y da origen a cada elemento
o materia se ajusta a condiciones precisas, no se da de cualquier
manera, pues de otro modo se destruirían los equilibrios
existentes.
Lo antedicho señala claramente que la inclinación
del eje, la masa, la extensión de la superficie y la proporción
de gases en la atmósfera de nuestro planeta, así
como la distancia a la Luna, al sol y muchos otros factores, son
exactamente los que corresponden para que la vida se mantenga.
Además, eso mismo está indicando que el conjunto
de lo que acaece, en la proporción y medida del caso, no
pudo formarse progresivamente, casualmente o a través de
la prueba y error, sino que fue dispuesto por Dios, el Dueño
del poder Supremo, Quien determina la característica de
lo viviente en particular y del cosmos en general.
El papel de la ciencia en todo esto es dar a conocer
las leyes físicas que se observan. Como explicamos al comienzo,
frente a tales fenómenos pierden sentido interrogantes
del tipo “¿cómo?”, “¿para
qué?”, “¿de qué modo?”.
Por medio de esas preguntas lo más que logramos son las
particularidades de las leyes existentes. Las preguntas esenciales
deberían ser “¿por qué?” y “¿quién
es el creador de esas leyes?”, lo que sigue siendo un enigma,
algo imposible de contestar, para los científicos que adhieren
ciegamente a sus dogmas materialistas.
En este punto, donde los materialistas se estancan
o quedan absortos, las cosas resultan muy claras para los que
razonan adecuadamente. El equilibrio perfecto en el universo,
que no se puede explicar como producto de las casualidades, ha
sido originado por la orden de una mente y voluntad soberanas,
según lo comunica un versículo coránico:
...Dios tiene todo en cuenta (Corán, 4:86). El hace todo
con un equilibrio, orden y cálculo muy precisos.
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Enlaces Intermoleculares: Enlaces Débiles

Las proteínas tienen una configuración tridimensional
especial para cumplir sus papeles decisivos en nuestro cuerpos. Los
enlaces débiles entre las moléculas forman dichas estructuras. |
Los enlaces que combinan los átomos en las moléculas son mucho más fuertes
que los enlaces intermoleculares. Estos últimos pueden ayudar a la formación
de millones e incluso de miles de millones de vinculaciones distintas.
Pero, ¿cómo se combinan las moléculas para formar la materia?
Puesto que las moléculas se vuelven estables después de formarse, ya
no intercambian átomos.
Entonces, ¿qué las mantiene juntas?
En un esfuerzo por responder a esta pregunta se vertieron diversas teorías.
Las investigaciones demostraron que las distintas combinaciones de moléculas
dependen de las propiedades de los átomos que las componen.
Los enlaces que se producen son muy importantes para la química orgánica,
es decir, la química de los seres vivientes, porque las moléculas más
importantes que constituyen la vida se forman debido a su capacidad para
dar lugar a ese tipo de vinculaciones de las que hablamos. Tomemos el
caso de las proteínas. Las formas complejas tridimensionales de las proteínas,
que son los "ladrillos" de lo viviente, se forman gracias a esos enlaces.
Esto significa que para la configuración de la vida el enlace químico
débil entre moléculas es al menos tan necesario como los enlaces químicos
fuertes entre los átomos. Por cierto, la intensidad de los mismos posee
un determinado valor.
Continuemos con el ejemplo de la proteína. Moléculas llamadas aminoácidos
se combinan para formar proteínas, resultando éstas mucho más grandes
que sus componentes. Los átomos que integran las proteínas se vinculan
por medio de enlaces covalentes, en tanto que los aminoácidos de la proteína
se reúnen por medio de enlaces débiles para producir modelos tridimensionales.
Las proteínas pueden funcionar en los organismos vivos, solamente si tienen
estas estructuras tridimensionales. Si esos enlaces no existiesen tampoco
existirían las proteínas y en consecuencia la vida.
El "enlace de hidrógeno", que es del tipo débil, juega un gran papel
en la formación de sustancias muy importantes para la vida. Por ejemplo,
las moléculas que componen el agua --la base de la vida-- se combinan
por medio de enlaces de hidrógeno.
Una Molécula Milagrosa: el Agua

¿No ves cómo hace Dios bajar
agua del cielo y la tierra verdea? Dios es sutil, está bien
informado
(Corán, 22:63) |
Un líquido específicamente elegido para la vida --el "agua"-- cubre dos
terceras partes de la superficie de nuestro planeta. Los cuerpos de todo
lo viviente en la Tierra cuentan con este líquido muy especial en una
proporción que va del 55% al 95% del volumen total de los mismos. La vida
está presente en cualquier lugar que haya agua, independientemente de
la temperatura. Es así que encontramos bacterias en los manantiales con
temperaturas cercanas al punto de ebullición y algunos musgos en los glaciares
en fundición. Incluso en una gota de agua que cuelga de una hoja después
de llover, aparecen, se reproducen y mueren miles de organismos microscópicos.
¿Cómo se vería la Tierra si no hubiese agua? El desierto lo invadiría
todo. En lugar de los mares habría abismos y fosos estremecedores. El
cielo se vería despejado y con un color extraño.
Pero el agua no es algo que se forma fácilmente. Supongamos en primer
lugar que en una probeta ponemos moléculas de hidrógeno y de oxígeno --los
compuestos del agua-- y los dejamos allí durante muchísimo tiempo. El
agua no aparecerá aunque permanezcan juntos durante cientos de años. Y
si se presenta, será en una cantidad muy pequeña en el fondo del recipiente,
posiblemente después de miles de años.
La razón por la que el agua se forma tan lentamente bajo dichas circunstancias
reside en la temperatura. El oxigeno y el hidrógeno reaccionan de un modo
muy parsimonioso a temperatura ambiente. Cuando ambos elementos se presentan
libres, se los encuentra como moléculas de H2 y O2.
Para constituir la molécula de agua deben colisionar, a consecuencia de
lo cual debilitan los enlaces que los unen como moléculas, lo que permite
que se combinen los átomos de hidrógeno y oxígeno. El aumento de la temperatura
eleva la energía y por lo tanto la velocidad de las moléculas, lo que
lleva a un aumento del número de choques entre ellas. Así se acelera la
reacción. Sin embargo, normalmente no existe en el planeta la temperatura
suficientemente elevada para formar agua. El calor que se requiere al
efecto estuvo presente durante la formación de la Tierra. Fue entonces
cuando se originó el agua en la cantidad que tenemos hoy día.
Después de eso se produce el proceso de evaporación, condensación en
la atmósfera y precipitación como lluvia o hielo, pero no hay un aumento
de la cantidad de la misma sino un ciclo perpetuo de cambio de estado.
Las Milagrosas Propiedades del Agua
El agua posee muchas propiedades químicas excepcionales. Cada molécula
de agua se forma por la combinación de átomos de hidrógeno y de oxígeno.
Es realmente interesante que estos dos gases, uno reactivo y el otro inflamable,
se combinen para formar un líquido, o mejor dicho, el agua.
Veamos
ahora de manera resumida cómo se da ese proceso químico. La carga eléctrica
del agua es cero, es decir, es neutra. No obstante, debido al tamaño de
los átomos de hidrógeno y de oxígeno, este último en la molécula de agua
posee una carga levemente negativa, en tanto que el primero cuenta con
una carga levemente positiva. Al juntarse dos o más moléculas de agua,
esas cargas negativas y positivas se atraen mutuamente para formar un
enlace especial llamado "enlace de hidrógeno", el cual es muy débil y
de una vida incomprensiblemente corta. La duración de un enlace de hidrógeno
es aproximadamente de una mil millonésima de segundo. Pero apenas se rompe
uno se forma otro. Que las moléculas de agua se adhieran entre sí apretadamente
y retengan su forma líquida, se debe a que es un enlace débil el que las
cohesiona.
Los enlaces de hidrógeno también permiten que el agua resista los cambios
de temperatura. Aunque la gradación térmica del aire aumente repentinamente,
la del agua lo hace lentamente. Y si la temperatura del aire desciende
bruscamente, la del agua, por el contrario, lo hace suavemente. Son precisos
amplios cambios de temperatura ambiente para provocar una modificación
considerable de la temperatura del agua. La energía térmica de ésta, significativamente
elevada, importa grandes beneficios para la vida. Recurriendo a un ejemplo
simple, consideremos la gran cantidad de agua que hay en nuestros cuerpos.
Si el agua sufriese las vicisitudes de la temperatura ambiente con la
misma velocidad, nos veríamos afiebrados o congelados de modo repentino.

Si el agua no hubiese tenido la propiedad de congelarse desde la superficie
hacia el fondo, una gran parte de los mares estarían congelados
en el lapso de un año y la vida marítima estaría
en peligro. |
Gracias a esa diferencia es que el agua necesita una elevada energía térmica
para evaporarse. En consecuencia, al producirse la evaporación la temperatura
disminuye. Por ejemplo, la temperatura normal del cuerpo humano es de 36°C
y puede llegar a tolerar hasta 42°C. El intervalo entre ambos valores es
muy pequeño y puede cubrirse con sólo trabajar bajo el sol durante unas
cuantas horas. Pero el cuerpo gasta una gran cantidad de energía térmica
al sudar, es decir, sacando al exterior el agua que poseemos en el cuerpo.
Y eso reduce la temperatura. Si no contásemos con ese mecanismo automático,
podría ser fatal realizar la actividad antes indicada.
Los enlaces de hidrógeno facilitan al agua otra propiedad extraordinaria:
resulta más viscosa en estado líquido que en estado sólido. La mayoría de
las substancias son más viscosas en estado sólido. Sin embargo, el agua
se expande mientras se congela. Eso se debe a que los enlaces de hidrógeno
evitan que las moléculas de agua se vinculen entre sí de un modo demasiado
apretado y entonces queda mucho espacio entre ellas. Los enlaces de hidrógeno
se descomponen con el agua en estado líquido, lo cual hace que los átomos
de oxígeno se junten más entre sí y den lugar a una estructura más viscosa.
En consecuencia el hielo, por el contrario, resulta más liviano.
Por lo común, si se funde algún metal y dentro de lo fundido se arrojan
pedazos sólidos del mismo, van a parar al fondo del recipiente de inmediato.
Pero en el caso del agua y del hielo la cosa es distinta. Los icebergs que
pesan decenas de miles de toneladas flotan en el agua como corchos. ¿Qué
beneficio nos puede proveer esta propiedad del agua?

Debido a que la densidad del agua congelada es menor que la del agua
líquida, el hielo flota sobre esta última. |
Respondamos a la pregunta con el ejemplo de un río. Cuando hace mucho
frío no se congela todo el afluente sino solamente la superficie. El agua
alcanza su estado más pesado a los 4°C. Al llegar a esa temperatura se
precipita al fondo. El hielo se forma en la superficie como una capa y
debajo de la misma el agua sigue fluyendo. Puesto que a 4°C distintos
organismos permanecen vivos, allí continúa la existencia.
Esta propiedad singular que Dios le ha dado al agua hace posible la vida
en la Tierra. El Todopoderoso nos comunica en el Corán la importancia
de esta gran bendición brindada al ser humano:
El es Quien ha hecho bajar para vosotros agua del cielo.
De ella bebéis y de ella viven las matas (los vegetales) con que apacentáis.
Gracias a ella, hace crecer para vosotros los cereales, los olivos,
las palmeras, las vides y toda clase de frutos. Ciertamente, hay en
ello un signo para gente que razona (Corán, 16:10-11).
Un Atributo Interesante del Agua
Sabemos que el agua hierve a 100°C y se congela a 0°C. En realidad, bajo
circunstancias normales, debería hervir a los 180°C. ¿Por qué?
En la tabla periódica, las propiedades de los elementos en el mismo grupo
varían de modo progresivo desde los livianos a los pesados. Este orden
es más evidente en los compuestos de hidrógeno. Los que comparten el mismo
grupo con el oxígeno en la tabla periódica se llaman "hidruros". El agua
en realidad es "hidruro de oxígeno". Los hidruros de otros elementos en
este grupo tienen la misma estructura molecular que la molécula de agua.
 
Las moléculas en la superficie de un líquido
experimentan una fuerza de empuje hacia el interior. Se trata de la
tensión superficial, la cual provee una fuerza de cohesión
a las moléculas de ese área lo suficientemente importante
como para que no se hundan las patas de un insecto. La elevada tensión
superficial del agua es esencial en los procesos fisiológicos31. |
El punto de ebullición de estos compuestos varía de forma progresiva
desde el sulfuro a los más pesados. Sin embargo, el punto de ebullición
del agua, inesperadamente, marcha a contramano de ese modelo. El agua
(hidruro de oxígeno) hierve a 80°C menos que lo que es de esperar. Otra
situación sorprendente tiene que ver con su punto de congelamiento. Nuevamente,
según el orden en el sistema periódico, es de suponer que el agua se congele
a -100°C. Pero esta suposición no se cumple y se congela a 0°C, es decir,
100°C por encima de lo que lo debería hacer. Esto nos lleva a preguntarnos
porqué entre los hidruros sólo el agua desobedece las reglas del sistema
periódico.
Las leyes de la física, de la química y, en general, todo lo que denominamos
"normas", son intentos por explicar el equilibrio extraordinario y las
particularidades de la creación que existen en el universo. Todas las
investigaciones llevadas a cabo en el siglo XX muestran más que nunca
que el conjunto de armonías físicas en el universo están hechas a la medida
para la vida humana. Los estudios revelan que todas las leyes de la física,
la química y la biología actuales, como así también la atmósfera, el sol,
los átomos, las moléculas, etc., tienen un orden determinado que es el
necesario para sustentar la vida humana. El agua es apropiada para la
vida hasta tal punto, que no tiene comparación con ningún otro líquido.
Además, la mayor parte de la superficie del planeta está cubierta con
agua en la cantidad requerida para que la vida exista. Es obvio que todas
estas cosas no pueden ser producto de casualidades, sino que en el universo
hay un orden perfecto y un diseño que todo lo abarca.
Dios es Quien ha creado los cielos y la
tierra y ha hecho bajar agua del cielo, mediante la cual ha sacado
frutos para sustentaros. Ha sujetado a vuestro servicio las naves
para que, por Su orden, surquen el mar. Ha sujetado a vuestro
servicio los ríos. Ha sujetado a vuestro servicio el sol
y la luna, que siguen su curso. Ha sujetado a vuestro servicio
la noche y el día. Os ha dado de todo lo que Le habéis
pedido. Si os pusierais a contar las gracias de Dios, no podríais
enumerarlas. El hombre es, ciertamente, muy impío, muy
desagradecido
(Corán, 14:32-34)
|
Las propiedades físicas y químicas del agua que dejan con la boca abierta
a cualquiera, revelan que este líquido ha sido creado específicamente
para la vida humana. Dios da vida a los pueblos a través del agua y es
mediante ella que hace surgir todo lo que necesitan los humanos para mantener
su existencia. Por medio del Corán Dios convoca a la gente a meditar acerco
de esto:
Y El es Quien ha hecho bajar agua del cielo. Mediante
ella hemos sacado toda clase de plantas y follaje, del que sacamos granos
arracimados. Y de las vainas de la palmera, racimos de dátiles al alcance.
Y (hemos hecho crecer) huertos plantados de vides, y los olivos y los
granados, parecidos y diferentes. Cuando fructifican, ¡mirad el fruto
que dan y cómo madura! Ciertamente, hay en ello signos para gente que
cree (Corán, 6:99).
Un Cielo Raso Protector: el Ozono

¿De qué modo el cloro destruye el ozono?
El cloro reacciona con el ozono produciendo una molécula de
oxígeno y un ion de hipoclorito (OCI-) (1). El ion reacciona
con un átomo de oxígeno para (2) liberar cloro, el cual
(3) reacciona con otra molécula de ozono a la que destruye32. |
El aire que respiramos, es decir, la atmósfera más baja, está compuesto
principalmente de oxígeno gaseoso, es decir, O2. Ello significa
que cada una de las moléculas de oxígeno en la atmósfera más baja contiene
dos átomos. Pero a veces puede contener tres (O3). En ese caso
ya no se llama oxígeno sino "ozono" y se trata de un gas completamente
distinto al O2.
Es preciso sopesar algo. En tanto que la molécula de oxígeno se forma
cuando se combinan dos átomos de oxígeno, ¿por qué se forma un gas distinto
cuando se combinan tres átomos de oxígeno? Si en una molécula se combinan
dos o tres átomos de oxígeno iguales, ¿por qué se producen dos gases distintos?
Antes de responder a estas preguntas será mejor que veamos qué es lo que
diferencia a uno del otro.
El oxígeno O2 se encuentra en la atmósfera más baja y permite
la existencia de todo lo vivo a través de la respiración. El ozono O3
es un gas venenoso con un olor muy feo y se encuentra en los estratos
más elevados de la atmósfera. Si tuviésemos que respirar ozono en vez
de oxígeno, moriríamos todos.
El ozono está en la atmósfera superior porque allí cumple una función
esencial para la vida. Constituye un estrato de aproximadamente veinte
kilómetros de espesor y rodea a la Tierra como un cinturón. Absorbe los
rayos ultravioletas emitidos por el sol, con lo que evita que lleguen
a la superficie terrestre en su totalidad. Puesto que dichos rayos poseen
una energía muy elevada, consumirían por incineración los compuestos o
elementos con los que entra en contacto directo y la vida no se formaría.
Es decir, la capa de ozono resulta un escudo protector.
La supervivencia en la Tierra exige la práctica de la respiración y la
protección frente a los rayos dañinos provenientes del sol. Quien permite
que ese sistema se constituya es Dios, gobernante de cada átomo, de cada
molécula. Sin el permiso de Dios, ninguna fuerza, cualquiera que sea,
podría juntar esos átomos en distintas proporciones de modo que pasen
a ser moléculas de ozono o de oxígeno.
Las Moléculas Que Degustamos y Olemos
Los sentidos gustativo y olfativo nos proveen de percepciones que hacen
más agradable nuestra existencia. El placer derivado de dichos sentidos
ha sido materia de interés desde la antigüedad y sólo recientemente se
descubrió que se deben a interacciones moleculares.
"Gusto" y "olor" son sólo percepciones creadas por distintas moléculas
en nuestros órganos sensoriales. Por ejemplo, los olores de comidas, bebidas,
frutas y flores, consisten en moléculas volátiles. ¿Cómo sucede eso?
Esas moléculas, como las del aroma de la vainilla o de la rosa, llegan
a receptores ubicados en los pelillos vibratorios de la región nasal,
llamada epitelio. La interacción de las moléculas con los pelillos es
percibida en el cerebro como "olor". Hasta ahora se identificaron siete
tipos de receptores en la cavidad nasal, los cuales están ubicados en
una membrana olfativa de 2-3cm2. Cada uno de esos receptores corresponde
a un olor básico. De la misma manera, hay cuatro tipos distintos de receptores
químicos en la parte de adelante de nuestra lengua. Corresponden a los
gustos salado, dulce, amargo y ácido. El cerebro percibe como señales
químicas las moléculas que llegan a los receptores de nuestros órganos
sensoriales.
Se ha descubierto cómo son percibidos y cómo se forman el olor y el gusto,
aunque hasta ahora los científicos no se pusieron de acuerdo en porqué
ciertas sustancias tiene un olor más fuerte que el de otras y porqué algunos
gustos resultan agradables y otros no.
Meditemos un minuto. Podríamos vivir en un mundo sin olores y sin sabores.
Puesto que no tendríamos ni idea de dichos conceptos, no se nos ocurriría
poseer esas percepciones. Sin embargo, no es eso lo que sucede. De un
suelo marrón o pardo con un olor característico, salen cientos de tipos
de frutas deliciosas con distintos aromas, plantas y flores con cientos
de colores, formas y fragancias. ¿Por qué esos átomos que por un lado
se juntan de una manera extraordinaria para dar lugar a la materia, por
otra parte se combinan para producir gustos y olores? Si bien a todos
los productos de la tierra con sus variadas características los consideramos
algo normal, en realidad son una gracia concedida y parte del arte de
un Creador magnífico que hacen más grato nuestro paso por el planeta.
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La representación de arriba pertenece a una molécula
maloliente. La de la izquierda a una molécula aromática.
Como podemos apreciar en estas representaciones, lo que distingue
el mal olor del olor agradable es la pequeña diferencia que
existe en un microcosmo invisible a simple vista.
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En cuanto a otros seres vivientes, algunos sólo comen pasto y otros distintas
sustancias alimenticias. Muchos de esos alimentos no tienen buen olor
o un gusto exquisito. Y aunque los posean, no significan gran cosa para
las existencias que carecen de conciencia como la que tenemos los humanos.
También nosotros podríamos alimentarnos de un solo tipo de nutriente como
otras criaturas. ¿Han pensado cómo sería la vida si habría que comer un
único tipo de alimento y beber sólo agua? Por lo tanto, el sabor y el
olor, como todas las otras bendiciones, son atributos preciosos que nos
brinda Dios, el poseedor de la gracia y los dones infinitos. La ausencia
de uno sólo de esos sentidos, haría realmente triste nuestra existencia.
El ser humano debería actuar siempre en conformidad con las normas establecidas
por Dios para demostrarle así nuestro agradecimiento por todos los favores
que nos concede. En compensación por esa actitud, El nos promete una vida
eterna provista de bendiciones sin límite, muy superiores a las que llegamos
a conocer en la Tierra. Las de aquí sirven de "muestra gratis" respecto
de las que tendremos en el más allá. Pero lo que se recibirá debido a
una vida llena de ingratitud, desatención y negligencia para con El, no
será más que lo que con justicia nos mereceremos:
Y cuando vuestro Señor anunció: "Si sois agradecidos, os daré más (de
Mi gracia). Pero, si sois desagradecidos,... Ciertamente, Mi castigo
es severo" (Corán, 14:7).
¿Cómo Percibimos la Materia?
Lo que hemos dicho hasta ahora revela que lo que llamamos materia no
es una entidad con un color, olor, sabor o forma específico como creíamos.
Imaginamos que "materia" es nuestro cuerpo, la sala de estar, nuestra
casa, es decir, el mundo, el universo. Pero en realidad todo ello es energía.
Entonces, ¿por qué podemos ver y tocar lo que nos rodea?
El motivo por el que percibimos a esas cosas como materia es el choque
de los fotones con los electrones en los orbitales de los átomos y la
atracción y repulsión de los átomos entre sí.
Usted no está tocando el libro que ahora cree que tiene en sus manos...
En realidad, los átomos de sus manos repelen a los átomos del libro y
la sensación de "tocar" depende de la intensidad de dicha repulsión. Como
mencionamos al hablar de la estructura de los átomos, éstos pueden acercarse
entre sí como máximo una distancia igual al diámetro de los mismos. Además,
los únicos que pueden llegar a acercarse tanto son los que reaccionan
entre sí. Por lo tanto, cuando ni siquiera los átomos de la misma sustancia
pueden entrar en contacto, es más que imposible que nosotros toquemos,
apretemos o levantemos con nuestras manos una sustancia distinta de nosotros.
Si pudiésemos acercarnos tanto al objeto en nuestras manos, formaríamos
parte de una reacción química con el mismo, lo que haría imposible que
nosotros o cualquier otro ser viviente en nuestro lugar sobreviva ni un
segundo, a la vez que nos transformaríamos en otra cosa.
El cuadro final que emerge de esta situación es extremadamente
interesante: vivimos en un mundo compuesto en un 99,95% de un espacio
lleno de átomos que consisten casi totalmente en energía37.
En realidad nunca tocamos lo que creemos que "tocamos o sostenemos". Entonces,
¿en qué grado percibimos la materia que vemos, oímos u olemos? O mejor
dicho, ¿vemos, oímos u olemos realmente dichas sustancias? Para nada.
Nos habíamos ocupado de esto cuando hablamos de los electrones y de las
moléculas. Recuerden que es literalmente imposible que podamos ver la
materia que creemos que existe, porque el fenómeno al que denominamos
"visión" abarca ciertas imágenes que se forman en nuestro cerebro por
medio de los fotones provenientes del sol o de otra fuente de luz que
golpean la materia. Esta absorbe parte de esa luz y emite o refleja el
resto, que es lo que llega a nuestros ojos. En consecuencia, ¿cuántos
de los datos referidos a la materia se nos comunican por medio de dicha
información? No poseemos ninguna prueba de que las formas originales de
la materia que existe en el exterior sean reflejadas a nosotros completamente. |