No todos los átomos se unen con otros para perder o ganar electrones. Cuando la atracción por los electrones de uno de los átomos no es tan fuerte, estos permanecen neutros, sin carga, y el enlace que se forma se debe a que los electrones de valencia se comparten entre los dos átomos. Si los átomos son iguales, los electrones se reparten por igual y los átomos se acomodan ya sea en una red, como en el grafito o el diamante, o en moléculas, como las del azufre (S8). Cuando los átomos no son iguales, siempre habrá uno que atraerá con más fuerza a los electrones. Entonces se llega a un estado intermedio donde los electrones se comparten, aunque se dice que tienden a estar mas cerca de uno de los átomos, el que atrae con más fuerza. Es el caso de la molécula del agua, donde el átomo de oxigeno atrae más a los electrones que los átomos de hidrogeno.
Esta atracción diferente entre los átomos en algunas moléculas hace que los electrones compartidos tiendan a acercarse más al núcleo que los atrae más fuertemente. Esto da como resultado pequeñas diferencias en la distribución de las cargas conocidas como δ(+) y δ(–), las cuales se establecen de la siguiente forma: la delta positiva se asigna al núcleo con deficiencia de electrones; es decir, al que atrae con menos fuerza a los electrones del enlace; la delta negativa se asigna al núcleo que atrae con más fuerza al par de electrones del enlace. A esta distribución no uniforme se le conoce como dipolo eléctrico o polaridad y sirve para explicar muchas propiedades de las sustancias, en especial de los líquidos, como la solubilidad, la miscibilidad, la temperatura de ebullición y la presión de vapor.
La polaridad de los enlaces del agua la convierte en una sustancia única e indispensable para la vida. El agua (H2O) tiene dos enlaces oxigeno- hidrogeno que son polares, y la delta negativa (δ–) del enlace la tiene el oxigeno. Al acercarse dos moléculas el oxigeno de una puede interaccionar con uno de los hidrógenos de la otra. El hidrogeno restante interacciona con el oxigeno de una tercera molécula y así se van enlazando un numero inmenso de moléculas de agua formando lo que en química se llama puentes de hidrogeno.
De dipolos y microondas
Uno de los electrodomésticos más utilizados actualmente en muchos hogares es el horno de microondas. Con la vida apresurada de las ciudades, lo más cómodo (no necesariamente lo más nutritivo) es llegar a casa y calentar la comida en este aparato.
A principios de la década de 1940 el estadunidense Percy Spencer construía magnetrones (tubos al alto vacio que generan ondas de radio o microondas) para radares. Cuando trabajaba con uno de sus radares, noto que una barra de dulce de cacahuate que tenía en su bolsa se derritió. El señor Spencer se percato de que las microondas derretían y calentaban algunos objetos. Como era un inventor experimentado (tenia 120 patentes registradas), decidió probar suerte combinando las microondas con los alimentos. Lo primero que cocino deliberadamente con microondas fueron palomitas de maíz y un huevo, que por cierto exploto en la cara de uno de los presentes.
En 1947 Spencer patento su horno de microondas, que pesaba 340 kilogramos. Fue hasta finales de la década de 1970 cuando los precios de este electrodoméstico bajaron y su uso se popularizo.
Como puede el horno de microondas calentar los alimentos? El tubo magnetrón es el secreto. Es un transmisor de radio generador de campos electromagnéticos que se revierten de 2 a 5 billones de veces por segundo. Esto quiere decir que a veces el campo es positivo y otras veces, negativo. Las moléculas de agua son dipolos que tratan de alinearse con los campos eléctricos generados por el magnetrón. Como el campo electromagnético cambia tan rápidamente, las moléculas de agua (y en menor medida, otras moléculas que forman dipolos como las grasas y azucares) comienzan a girar.
Al calentar algún alimento, la energía que se le proporciona se convierte en energía cinética que acelera el movimiento de sus átomos o moléculas y entonces aumenta su temperatura. En otras palabras, cuando las moléculas de agua de los alimentos se mueven rápidamente aumenta su energía cinética y su temperatura se eleva. Mientras más moléculas se muevan más rápido, la comida se calentara más.
Como las sustancias del vidrio, la cerámica y los plásticos no forman dipolos, no se calientan en el horno de microondas. Cuando algún recipiente se calienta es porque absorbió agua de cuando se lavo.
