Solo hemos podido fotografiar directamente ciertos tipos de enlaces químicos recientemente usando microscopios electrónicos avanzados. Toda otra información que hemos obtenido sobre la estructura molecular ha sido comprobada por medios indirectos. Aquí hay algunos (no todos) métodos que usamos para determinar los tipos y la disposición de los bonos:
- La teoría de la repulsión del par de electrones de valencia (VSEPR) nos ayuda a determinar la estructura de las moléculas en función de la repulsión de los electrones que forman las moléculas. Esto es en gran medida teórico pero es extremadamente útil.
- La espectroscopía infrarroja inunda las moléculas con luz infrarroja. Los diferentes tipos de enlaces químicos reaccionan a las diferentes longitudes de onda de la luz (vibran principalmente en el espectro IR). Al analizar dónde están presentes los picos y cómo se ven esos picos en un espectrograma IR, nos ayuda a determinar los tipos de enlaces en una molécula.
- La resonancia magnética nuclear (RMN) utiliza un potente campo magnético para excitar los protones en los átomos de hidrógeno. Al analizar las curvas de relajación podemos deducir información sobre la forma y estructura de las moléculas orgánicas.
- La cristalografía de rayos X bombardea las moléculas con radiación de rayos X. Analizar cómo se dispersan los rayos X nos dice mucho sobre la estructura de las moléculas y proteínas complejas.
- Los estudios de las propiedades físicas y químicas también nos dicen mucho sobre la estructura molecular. Las propiedades como el punto de fusión y ebullición, inflamabilidad, pH, reactividad química específica, etc. dependen completamente de la composición y estructura de los compuestos.
Estas son solo algunas de las muchas herramientas que los químicos tienen para estudiar la materia a nivel molecular.
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