Las 7 Aportaciones de Lewis y Pauling Más Importantes
Las aportaciones de Lewis y Pauling revolucionaron el campo moderno científico, sus investigaciones en las áreas fisicoquímicas fueron y son de vital importancia en distintas ramas de la química y la biología.
Linus Pauling es un físico y químico proveniente de los Estados Unidos de Norteamérica cuyo nombre se dio a conocer por sus investigaciones sobre el enlace químico y las estructuras moleculares.
Fue estudiante de la universidad de Oregon, región en la cual desarrolló la gran mayoría de sus teorías y fundamentos. Sus investigaciones comenzaron a dar fruto alrededor de 1930 mientras ejercía el cargo de profesor de química en la Universidad de Oregon.
Desde 1927 hasta 1964 logró crear las bases actuales del estudio molecular, reduciendo la química a la física. Su libro “La naturaleza del enlace químico” es el libro con más referencias citadas por la comunidad científica y una de las publicaciones más importantes de la historia científica contemporánea.
Gilbert Newton Lewis, nacido mucho antes, realizó importantes estudios sobre los electrones periféricos de los átomos entre otros aportes de suma importancia que serán nombrados a continuación.
Su trabajo como profesor de fisicoquímica y decano en la Universidad de California fue definitivamente fructífero.
Linus Pauling y Gilbert Lewis, ambos científicos y profesores, fueron elementales para el desarrollo y entendimiento de nuevos métodos de investigación.
El primero potenció las investigaciones actuales sobre la naturaleza de los enlaces químicos y este último evidencio la naturaleza de los nucleones y la oficialización de la química termodinámica.
Aportaciones de Gilbert Lewis
El átomo cúbico
El modelo atómico de Lewis es considerado una versión previa del modelo atómico actual, cuyos electrones de valencia se hallan ubicados dentro de un cubo hipotético usado como referente para representar la estructura atómica.
Este modelo fue útil para formalizar también el concepto de valencia que vendría a ser nada más y nada menos que la capacidad de combinación de un átomo para constituir un compuesto.
La regla del octeto
Fue en 1916 cuando Gilbert Newton Lewis anunció que los átomos del sistema periódico tienden a obtener sus últimos niveles de energía con 8 electrones, de forma que se estabiliza su configuración igualando incluso a un gas noble.
Esta regla es aplicable en el enlace de átomos que determinarán la naturaleza el comportamiento y los atributos de las moléculas.
Agua pesada
En 1933, por electrólisis, se separa la primera muestra de agua pesada en estado puro, óxido de deuterio, un isótopo del hidrógeno en vez de un isótopo de hidrógeno-1 o protio, lo que la hace un 11 % más densa que el agua ligera.
La estructura de Lewis
Es la estructura molecular en la que los electrones de valencia son simbolizados como puntos entre los átomos que hacen enlace.
Es decir, dos puntos significan un enlace covalente, un enlace doble vendría a ser entonces dos pares de puntos, entre otros.
Los electrones se simbolizan también como puntos pero se colocan de manera adyacente a los átomos. Estas son las siguientes cargas formales (+, -, 2+, etc.) que se le agregan a los átomos para diferenciar entre la carga nuclear positiva y la totalidad de los electrones.
Aportaciones de Pauling
La electronegatividad
La electronegatividad estudia la tendencia de un átomo de atraer una nube de electrones mientras ocurre un enlace atómico.
Se utiliza para ordenar los elementos según su electronegatividad y fue desarrollado en 1932 llevando este método a futuros hallazgos y adelantos en la química actual.
Las mediciones son rasgos pragmáticos que van de 4.0 el más alto (el flúor) y un rango de 0,7 al francio, todos los demás rangos oscilan entre estas dos denominaciones.
La naturaleza del enlace químico y la estructura de las moléculas cristales
Es el libro más citado por los científicos desde su publicación en 1939, catapultando a Pauling a la palestra de la comunidad científica de ayer y hoy.
Fue Pauling quien propuso la teoría de la hibridación como mecanismo que justifica la distribución de los electrones de valencia sean tetraédricos, planos, lineales o triangulares.
Un orbital híbrido son orbitales atómicos combinados. Los orbitales híbridos tienen una forma igual y una justa orientación espacial.
El número de orbitales híbridos formados es equivalente al número de orbitales atómicos que se combinan, también disponen de una zona o lóbulo enlazante.
Descubrimiento de la hélice alfa y la lámina beta
Para la explicación de la hélice alfa, Pauling argumenta que la estructura constaba de una hélice de tres cadenas, con la cadena de azúcar-fosfato en el centro.
Sin embargo, los datos eran empíricos y aún había una serie de fallas que corregir. Fue entonces cuando Watson y Crick mostraron al mundo la doble hélice actual que define la estructura del ADN.
Rosalind Franklin había obtenido una muestra visual de la base helicoidal del ADN y fue llamado estructura B. Su trabajo cristalográfico fue esencial para este hallazgo.
La lámina beta u hoja plegada fue otro de los modelos propuestos por Pauling en la que explica las posibles estructuras que una proteína está en capacidad de adoptar.
Es formado por el posicionamiento paralelo de dos cadenas de aminoácidos en una misma proteína, fue mostrado este modelo en 1951 por Pauling junto con Robert Corey.
Serología
El campo de la serología también fue dominado por Pauling quien dirigió su mente entonces a la interacción y dinamismo entre antígenos y anticuerpos.
Llegó incluso a manejar la teoría de que la razón por la que los antígenos y anticuerpos se podían combinar específicamente era por su afinidad en la forma de sus moléculas.
Esta teoría fue llamada teoría de la complementariedad molecular y creó un amplio despliegue de experimentos posteriores que, en refuerzo a esta teoría, lo llevaría por nuevos senderos en el campo serológico.