Linus Carl Pauling, nado en Portland (Oregón) o 28 de febreiro de 1901 e finado en Big Sur (California) o 19 de agosto de 1994 foi un químico e físico estadounidense. El mesmo chamábase cristalógrafo, biólogo molecular e investigador médico. Foi un dos primeiros químicos cuánticos, e recibiu o Premio Nobel de Química en 1954, polo seu traballo no que describía a natureza dos enlaces químicos. Así mesmo, e en plena guerra fría, recibiu o Premio Nobel da Paz en 1962, pola súa oposición ás probas nucleares terrestres.
Traxectoria Mocidade dereita|miniatura|Herman Henry William Pauling (1900)|175px Linus Pauling naceu en Portland, (Oregón), o 28 de febreiro de 1901, fillo de Herman Henry William Pauling (1876-1910), estadounidense de ascendencia alemá, e de Lucy Isabelle Darling (1881-1926). O seu pai era farmacéutico que, sen ter éxito comercial, fixo á súa familia percorrer diferentes lugares do estado. Cando morreu, en 1910, Lucy Isabelle tivo que criar soa a Lunis e as súas dúas irmás, Pauline (1901-2003) e Frances Lucille (1904 - ?). A familia reinstalouse en Portland.
Na súa infancia, Linus foi un lector voraz, tanto que o seu pai chegou a escribir a un xornal local, pedindo suxestións de libros para mantelo ocupado. Un dos seus amigos, Lloyd Jeffress, tiña un pequeno laboratorio químico na súa habitación; e os experimentos creados neste laboratorio espertaron o interese de Pauling por ser un enxeñeiro químico.
No bacharelato, Pauling continuaba cos experimentos de química, pedindo prestada a maioría dos materiais e os equipos nunha acerera abandonada preto do lugar onde o seu avó traballaba como velador. As malas cualificacións que Pauling obtivo en historia dos Estados Unidos, impedíronlle graduarse do bacharelato. A escola deulle a súa diploma corenta e cinco anos máis tarde, despois de gañar os seus dous premios NobelBiografía de Linus Pauling , en Nobelprize.org .
Estudos esquerda|miniatura|Pauling graduouse da Universidade Agrícola de Oregón en 1922. En 1917, Pauling ingresou na Universidade Agrícola de Oregón, en Corvallis ("OAC", chamada actualmente Universidade Estatal de Oregón). Paralelamente aos seus estudos, Linus Pauling tivo que traballar a tempo completo, debido ás súas necesidades financeiras. Entre os empregos que tivo, atópanse o de repartidor de leite, proxeccionista nun cine, e obreiro nun estaleiro. Ao comezo do seu segundo ano de estudos, Pauling propúxose buscar emprego en Portland para poder manter á súa nai, pero na Universidade propuxéronlle aceptar unha cátedra de química analítica cuantitativa (un curso que el mesmo acababa de tomar), que lle permitise ao mesmo tempo continuar os seus estudos.
No transcurso dos seus dous últimos anos na OAC, Pauling coñeceu os traballos de Lewis e Langmuir sobre a configuración electrónica dos átomos; así como da forma en que estes enlazábanse para formar moléculas. Neste momento, decidiu seguir unha carreira na investigación, concentrándose na comprensión da relación da estrutura atómica da materia, coas súas propiedades físicas e químicas; o cal levaríao a converterse nun dos pioneiros da química cuántica. Na OAC, tivo a oportunidade de realizar as súas primeiras investigacións con respecto ao efecto que un campo magnético ten sobre a orientación dun cristal de ferro.
Pauling graduouse como bachaler en Ciencias, en 1922, no área de enxeñaría de procesos. Inmediatamente, buscou continuar os seus estudos, cun posgraduado no Instituto Tecnolóxico de California (Caltech) en Pasadena. Buscando o doutoramento, Pauling traballou investigando a utilización da difracción dos raios X, na determinación da estrutura dos cristais. Durante os seus tres anos en Caltech, Puling publicou sete artigos sobre a estrutura cristalina dos minerales. O primeiro deles foi publicado na revista Journal of the American Chemical Society, e trataba a estrutura da molibdenita, MoS2. Linus Pauling recibiu o doutoramento en 1925, summa cum laude.
O 17 de xuño de 1923, Pauling casou con Ava Hellen Miller, con quen tivo tres fillos e unha filla. A parella coñeceuse na OAC, cando Pauling cursaba o último ano de estudos. Miller foi alumna de Pauling no curso "Química para estudantes de Economía Doméstica"Cronoloxía da vida de Pauling, pola Universidade Estatal de Oregón.
Comezos da súa carreira científica Posteriormente a terminar os seus estudos de doutoramento, Pauling recibiu unha bolsa de estudos da Fundación Guggenheim, que lle permitiu viaxar a Europa para estudar baixo a dirección de Arnold Sommerfeld en Múnic, Niels Bohr en Copenhague e Erwin Schrödinger en Zürich. Durante a súa estancia na OAC, Pauling habíase familiarizado co traballo dos tres científicos, pioneiros da química cuántica. Ademais, en Europa, tivo a oportunidade de presenciar un dos primeiros estudos sobre enlácelos da molécula de hidróxeno, baseado en química cuántica. A investigación foi realizada por Walter Heitler e Fritz London. Pauling consagrou os seus anos en Europa a esta área, e decidiu facela a materia principal das súas investigacións futuras. Cando Pauling volveu aos Estados Unidos en 1927, obtivo unha posición de Profesor asistente de química teórica en Caltech.
Os primeiros cinco anos da carreira de Pauling transcorreron en Caltech e foron moi produtivos, aplicando a mecánica cuántica ao estudo de átomos e moléculas; en seguimiento aos seus estudos de cristais utilizando a difracción dos raios X. Nese período, Pauling publicou ao redor de cincuenta artigos, e creou as cinco Regras de Pauling, desenvolvidas para determinar a estrutura molecular dos cristais complexos. En 1929, foi nomeado Profesor asociado, e ao ano seguinte recibiu o título de Profesor.
En 1930, Pauling tivo unha estancia de verán en Europa, na cal traballou no instituto de Arnold Sommerfeld. Durante esta estancia, Pauling viu a posibilidade de utilizar aos electróns para os estudos de difracción, da mesma xeito en que usara os raios X anteriormente. Ao seu regreso, construíu un aparello de difracción electrónica, auxiliado polo seu estudante L. Ou. Brockway. O aparello foi utilizado para estudar a estrutura molecular dun gran número de substancias químicas. En 1931, Pauling recibiu o Premio Langmuir, outorgado pola American Chemical Society, polo traballo científico máis significativo, realizado por un investigador menor de 30 anos.
En 1932, Pauling concibiu a noción de electronegatividade. Utilizando diversas propiedades das moléculas, especialmente a súa momento dipolar e a enerxía necesaria para romper enlaces, estableceu a escala de Pauling, útil para a predición da natureza de enlaces químicos. A escala asigna un valor de electronegatividade á maioría dos elementos químicos. Este valor, é unha medida da forza con que os átomos dunha molécula atráense entre si. Ese mesmo ano, Pauling publicou o que é considerado o seu artigo máis importante, no cal desenvolve o novel concepto de hibridación dos orbitais atómicos, e realiza unha análise do carácter tetravalente do carbono.
En Caltech, Pauling desenvolveu unha forte amizade con Robert Oppenheimer, quen traballaba na Universidade de California, Berkeley, e ía regularmente a Caltech como investigador e mestre. Entre os dous, Oppenheimer e Pauling planearon traballar xuntos na investigación de enlaces químicos. Oppenheimer efectuaría os cálculos matemáticos, e Pauling interpretaría os resultados. Con todo, os plans non callaron por completo, pois Pauling comezou a sospeitar que o seu amigo estábase aproximando demasiado á súa esposa Ava Helen. Nunha ocasión que Pauling estaba ausente traballando, Oppenheimer invitou a Ava Helen a atoparse en México. Ela rexeitou a invitación de inmediato, e avisou ao seu marido. Este incidente, e a indolencia con que Ava Helen o tomou, provocaron que Pauling dese fin á relación co científico de Berkeley, creando unha fría tensión que durou polo resto das súas vidas. Aínda que máis tarde Oppenheimer propuxo a Pauling ser o xefe de química do Proxecto Manhattan, Pauling rexeitou a proposta, argumentando que el era pacifista.
A natureza do enlace químico Ao comezo da década de 1930, Pauling comezou a publicar as súas investigacións sobre a natureza do enlace químico, o cal levou ao seu famoso libro de texto The Nature of the Chemical Bond, publicado en 1939. Este libro é considerado un dos máis importantes traballos de química xamais publicados. Pódese ter unha idea da súa influencia con só recordar que nos primeiros trinta anos logo da súa primeira edición, o libro foi citado máis de 16.000 veces por outros autores. Isto convérteo na investigación máis citada como referencia no mundo científico. As investigacións nesta área valéronlle a Pauling o Premio Nobel de Química en 1954 "polas súas investigacións sobre a natureza do enlace químico e as súas aplicacións á determinación da estrutura das substancias complexas".
Orbital sp3|miniatura|dereita|120px Como parte das súas investigacións sobre a natureza do enlace químico, Pauling creou o concepto de hibridación dos orbitais atómicos. Mentres que os electróns son descritos utilizando os orbitais, s, p etcétera, Pauling observou que para describir o enlace nas moléculas, é preferible construír funcións que son unha mestura destes orbitais. Por exemplo, os orbitais 2s e 2p dun átomo de carbono, pódense combinar para formar catro orbitais equivalentes, chamados orbitais híbridos sp3. Estes orbitais híbridos poden describir mellor a existencia de compostos como o metano, de geometría tetraédrica. Así mesmo, o orbital 2s pode combinarse con dous orbitais 2p, formando tres orbitais equivalentes, chamados orbitais híbridos sp2, mentres que o terceiro orbital 2p non se hibrida. Esta estrutura permite describir aos compostos insaturados, como o etileno.
Outro dos terreos nos que Pauling estaba interesado, era a comprensión da relación entre os enlaces iónicos, nos cales os electróns son transferidos dun átomo a outro; e os enlaces covalentes, nos cales ambos átomos aportan electróns. Pauling demostrou que estes dous tipos de enlaces, son en realidade casos extremos, e que a maioría de enlácelos son en realidade unha mestura de enlace iónico con covalente. É neste terreo que a noción de electronegatividade é máis útil, pois a diferenza entre as electronegatividades dos átomos participantes nun enlace resulta ser a medida máis adecuada para predicir o grao de ionicidade dun enlace.
O terceiro tema que Pauling traballou, aínda no terreo dos enlaces químicos, foi a comprensión e descrición da estrutura dos compostos aromáticos; especialmente o benceno (C6H6), o composto máis simple dos aromáticos.
Estrutura do benceno|esquerda|210px|miniatura A estrutura do benceno sempre fora motivo de controversia entre os científicos, pois non quedaba clara o xeito na que seis átomos de carbono e seis de hidróxeno podían enlazarse satisfacendo todo o seu potencial de enlace. Ata ese momento, a mellor descrición sobre devandita estrutura, era a formulada polo químico alemán Friedrich Kekulé. Nela, Kekulé describía a esta estrutura como a transición rápida entre dúas estruturas onde se alternaban de posición enlácelos simples e dobres. Pauling propuxo unha estrutura intermedia, baseada na mecánica cuántica, que considera unha superposición das dúas estruturas de Kekulé. Máis adiante, este fenómeno recibiu o nome de resonancia.
En certo xeito, a resonancia é análoga ao fenómeno de hibridación dos orbitais atómicos, xa que consiste na combinación de varias estruturas electrónicas: nela, os orbitais de diferentes átomos de carbono combínanse para formar os orbitais& moleculares.
Investigacións en bioloxía molecular