NATURALEZA

¿Por qué flota el hielo en el agua?

Hay una razón para que el hielo flote en el agua, y esa razón se llama el enlace de hidrógeno. Sea esto lo que fuere. El premio Nobel Linus Pauling pensaba que lo sabía. De hecho, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), que se ocupa de esas cosas, todavía basa su definición oficial en la que aparece en el libro clásico de Pauling publicado en 1939, La naturaleza del enlace químico.

Un enlace de hidrógeno, según ese retrato, es lo que se forma cuando un átomo de hidrógeno, que ya está establemente integrado en una molécula, se ve atraído por un átomo altamente electronegativo. Este gusto por aspirar electrones y volverse iones (particulas cargadas eléctricamente, en este caso de carga negativa),los lleva a enlazarse con átomos de oxígeno, nitrógeno y flúor. Vamos a ver un ejemplo.

El hielo es menos denso que el agua líquida porque, cuando las moléculas de agua están frías y quietas, los débiles enlaces del hidrógeno las mantienen constantemente a una distancia fija. Sin embargo, en el agua que fluye libremente, los enlaces están continuamente rompiéndose y rehaciéndose, debido a la atracción que mencionábamos antes.

Todo esto es estupendo, pero esa imagen tradicional también implica un rango de fortaleza del enlace de hidrógeno. Durante los últimos 40 años, sin embargo, han surgido muchas evidencias sobre enlaces más débiles, incluido el que existe entre el hidrógeno y el carbono, que no es muy electronegativo.

Hace seis años, IUPAC formó un comité para aclarar la confusión. Su conclusión es que el enlace de hidrógeno es una entidad mucho más embrollada de lo que se pensaba, y se precisa de una nueva definición. Una que combata el concepto erróneo, muy extendido entre los químicos, sobre cuándo y dónde pueden darse los enlaces de hidrógeno, y les anime a considerar la influencia de dicho enlace en nuevas situaciones.

Esto nos ayudará a desprendernos de la actual dependencia de catalizadores caros y tóxicos que contienen metales preciosos y avanzar por el camino de conseguir alternativas más baratas y más ecológicas basadas en compuestos orgánicos.