O que é Química Molecular?
A química molecular é a química das moléculas, que abrange a maior parte da química como um todo. As moléculas são compostas de várias combinações de átomos, os blocos de construção fundamentais de tudo que nos rodeia. Existem 92 elementos que ocorrem naturalmente na Terra, além de 25 elementos artificiais, criados em pequenas quantidades em aceleradores de partículas e reatores nucleares. Dos 92 elementos naturais, vários arranjos de 12 compõem 99% de todas as rochas e solo, enquanto os arranjos de 5 compõem 99,97% da atmosfera. Outros elementos são encontrados em quantidades vestigiais, geralmente uma parte por milhão ou menos.
Os fundamentos da química molecular são baseados em qualidades de átomos chamados valência. Todo átomo é composto de pequenas partículas chamadas elétrons que orbitam um núcleo formado por partículas chamadas prótons e nêutrons. A órbita desses elétrons é "conchas" designadas pelas leis da física - a primeira concha tem capacidade para dois elétrons, a segunda possui capacidade para 6, a terceira 10, a quarta 14, a quinta 14, a quinta 18, a sexta 22 e o sétimo 26.
Se um átomo tem "muito poucos" elétrons, de modo que seu invólucro de elétrons mais externo (também conhecido como orbital) tenha mais ou menos que oito elétrons, ele "quer" se livrar dos elétrons ou obtê-los através da ligação com outro átomo. A tendência de "querer" oito elétrons na camada mais externa, o mesmo número encontrado em gases nobres como o hélio (os elementos mais estáveis), é chamada de regra do octeto, um fato básico da química molecular. Essas forças são ditadas pelas leis do eletromagnetismo.
Para visualizar a química molecular, aqui está um exemplo. Uma molécula comum é sal, NaCl ou cloreto de sódio. O sal consiste em dois átomos presos um ao outro em uma ligação atômica. A camada de elétrons mais externa do sódio tem apenas um elétron, mas tem capacidade para dez. A camada mais externa do cloro possui sete elétrons, mas uma capacidade para dez. Quando os dois se unem, eles obtêm oito elétrons em sua camada mais externa coletiva, satisfazendo a regra do octeto. A regra do octeto é cumprida em inúmeras moléculas. Essas ligações podem ser facilmente representadas nas figuras usando diagramas de pontos de Lewis.
Quando os átomos se combinam em estruturas estáveis, eles formam moléculas, que também são chamadas de compostos. Compostos puros ou misturas de compostos com propriedades uniformes são chamados de substância . Os compostos em uma substância podem interagir com outros compostos, dando origem a situações chamadas reações químicas. As reações químicas estão constantemente acontecendo ao nosso redor, especialmente em nossos corpos, que são verdadeiros caldeirões de reações químicas. Quando ingerimos alimentos, é fornecer ao corpo moléculas que podem sofrer reações químicas para liberar energia para sua operação.