«Hache dos o». ¿Qué es un modelo molecular?

Podría decirse que, gran parte de las personas, al escuchar las palabras “hache dos o” las asocia inmediatamente con el agua. ¿Pero qué significa esta expresión? ¿Qué nos dice acerca de esta sustancia? ¿Nos informa algo, por ejemplo, sobre su estructura? 

Por otro lado, si buscáramos imágenes sobre la molécula de agua, nos encontraríamos con distintas representaciones de la misma. Veamos la siguiente figura: 

Observemos que cada uno de estos modelos expresan determinados aspectos de las propiedades del agua. La fórmula, H2O, nos indica que dos átomos de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno para formar una molécula de agua, pero nada nos dice sobre su forma. En el caso de la estructura de Lewis, nos informa sobre la distribución de los electrones de valencia, y en los siguientes ejemplos, con más o menos detalles, sobre su forma angular.  

Entonces, ¿cómo es realmente la molécula de agua? Veamos: 

Mucho de lo que conocemos acerca de las propiedades de las moléculas se deduce observando sus propiedades macroscópicas (aquellas que podemos observar con nuestros sentidos) o de volumen de grupos de moléculas (suficiente cantidad de sustancia como para observar directamente sus propiedades), ya que es muy difícil estudiarlas de forma individual. Y, para explicar estas observaciones experimentales, se utilizan como ayuda modelos matemáticos y físicos.  

Una vez que se llega a un modelo molecular adecuado, podrá usarse para explicar nuevas observaciones. Eventualmente, podrán surgir otros que expliquen mejor aquello que observamos, o que aporten nuevos puntos de vista. 

Pero, ¿qué es un “modelo” en ciencias? 

Una definición bastante aceptada es la siguiente: un modelo es la representación parcial de un objeto, un evento, un proceso o una idea, creado con un objetivo específico (Gilbert, Boulter y Elmer, 2000). 

• parcial en tanto: no son la realidad, no son copias de la realidad y tienen limitaciones. 

Por ejemplo, lo que se ve en la figura de un libro “no es” el átomo, tampoco es una copia ampliada del mismo, y el último modelo atómico aceptado, no implica que es perfecto.  

Los modelos son construidos por la mente humana (no existe preparado en la naturaleza), con el fin de simplificar entidades complejas, comunicar mejor las ideas o hacer más visibles entidades abstractas, en definitiva, hacer que sea más sencillo pensar en ellas. Pero es muy importante distinguir entre “modelo” y “realidad” 

Veamos dos características importantes de los modelos:  

La posibilidad de ser modificados cuando:  

• nuestro conocimiento sobre la realidad cambie, por ejemplo, gracias al desarrollo de nuevas tecnologías que permiten obtener nuevos datos,  
• las explicaciones o previsiones hechas a partir del modelo sean percibidas como incorrectas, 
• se hagan disponibles nuevas formas de representación.

La posibilidad de que existan múltiples modelos para una misma entidad:  

• esto se debe a que los modelos son representaciones parciales, por lo tanto, pueden representar uno o más aspectos diferentes de la misma entidad o, 
• porque existen distintos modos de representación (concreto, verbal, visual, matemático, gestual) que pueden usarse para expresar un modelo. Incluso, estas formas de representación pueden combinarse, obteniéndose así modelos más detallados. 

 A modo de resumen: 

Un modelo no es una representación fidedigna de la realidad, y su creación, siempre implica ciertas simplificaciones y aproximaciones, es decir, tendrá limitaciones y siempre será una representación parcial.  

Es posible utilizar varios modelos para un mismo sistema en función de la utilización que se le dé en contextos específicos.  

Tener en cuenta estas diferencias es una de las tantas formas de hacer de nuestro aprendizaje, un proceso más rico y significativo. 

Bibliografía

American Chemical Society. (2004). Chemistry. A projet of the American Chemical Society. New York, USA: W. H. Freeman and Company.