Figura. Compuestos.

El agua (H₂O) y el metano (CH₄) son ejemplos clásicos de compuestos químicos, ya que están constituidos por moléculas compuestas: entidades formadas por la unión de átomos de diferentes elementos químicos. En el caso del agua, cada molécula contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, mientras que el metano está compuesto por un átomo de carbono enlazado con cuatro átomos de hidrógeno. Estas combinaciones no son arbitrarias, sino que obedecen a relaciones fijas y reproducibles, fundamentales en la estructura de la materia.

Los átomos que forman estos compuestos se mantienen unidos mediante enlaces covalentes, un tipo de interacción en la que los átomos comparten pares de electrones para alcanzar configuraciones más estables. Esta forma de enlace da lugar a sustancias cuyas propiedades químicas y físicas difieren radicalmente de las de sus elementos constituyentes. Por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno son gases inflamables por separado, pero al formar agua resultan en un líquido incoloro indispensable para la vida. De igual forma, el metano es un gas con poder combustible, muy distinto del carbono sólido o del hidrógeno molecular.

Tanto el agua como el metano ejemplifican la ley de las proporciones definidas, enunciada por Joseph-Louis Proust, según la cual un compuesto químico siempre contiene los mismos elementos en una proporción fija y constante en masa. Esta regularidad garantiza la formación de moléculas estables con una estructura definida, lo que permite predecir su comportamiento y sus reacciones químicas. En consecuencia, estos compuestos no solo son fundamentales por su presencia en procesos naturales e industriales, sino también por ilustrar principios esenciales de la química física, como la estructura molecular, la estabilidad energética y las reglas cuantitativas que rigen la combinación de los elementos.