Química,
Universo, Tierra y Vida
Átomos
y moléculas en el Universo. La tabla periódica de los elementos.
Cuando
la temperatura del Universo era de alrededor de mil millones de grados, se
comenzaron a formar los núcleos de los elementos. Primero, el hidrógeno (H) y
el helio (He); posteriormente, en el interior de las estrellas se fueron
formando los núcleos de otros elementos, hasta llegar a un número cercano a
100. Los químicos han encontrado que los elementos se pueden clasificar de
acuerdo con sus propiedades físicas y químicas en lo que se ha nombrado la
tabla periódica de los elementos.
Los
primeros elementos formados, que son también los más ligeros, el hidrógeno (H)
y el helio (He), siguen siendo los principales constituyentes del Universo.
El
átomo de hidrógeno (H), como hemos dicho, el elemento más sencillo del
Universo, está formado por un núcleo, llamado protón, que posee una carga
positiva, la cual se encuentra neutralizada por un electrón (carga negativa).
La Ley de las proporciones constantes
indica que dos átomos de hidrógeno, cada uno de peso atómico 1, reaccionan con
un átomo de oxígeno, con peso atómico de 16, produciendo una molécula de agua,
con peso molecular de 18.
El
agua, es la molécula más abundante en la Tierra, donde se le encuentra en sus
tres estados físicos: líquido, sólido y gas.
El
agua, en estado puro, es un líquido incoloro, inodoro e insípido. Las
propiedades físicas de tan importante sustancia a menudo se toman como tipo: su
punto de fusión es de 0° su punto de ebullición a nivel del mar es de 100° la
mayor densidad del agua se alcanza a 4°, siendo de 1 g/ml, es decir que cada
mililitro pesará un gramo y por lo tanto un litro pesará un kilogramo.
LAS
GRANDES RESERVAS DE AGUA COMO REGULADORES DEL CLIMA
Como
el agua se calienta o enfría más lentamente que el suelo, sirve para regular la
temperatura.
AGUA
OXIGENADA, PERÓXIDO DE HIDRÓGENO.
El
agua oxigenada, llamada con más propiedad peróxido de hidrógeno, cuya
estructura es H2O2, es una sustancia que por tener un átomo de óxigeno extra,
es inestable, es decir, libera oxígeno con facilidad para quedar como agua
común, esta sustancia, por su facultad de liberar oxígeno, mata a muchos
microbios por lo que se emplea como desinfectante.
PREPARACIÓN
DE HIDRÓGENO
El
hidrógeno se puede liberar de las moléculas en las que se encuentra combinado
con otros elementos. Ya que el agua es el compuesto de hidrógeno más abundante
y accesible, será la materia prima en que primero se piense para preparar
hidrógeno.
Sin
embargo, existe el problema de que el agua pura es mala conductora de la
corriente eléctrica, por lo que es necesario disolver en ella una base o un
ácido fuerte que la hagan conductora.
En
una solución conductora, los protones, por tener carga positiva, viajarán hacia
el cátodo o polo negativo, donde se descargan generando dos volúmenes de gas
hidrógeno, mientras que en el polo positivo o ánodo se desprenderá un volumen
de oxígeno gaseoso.
A
esta reacción se le conoce como electrólisis, es decir, ruptura de una molécula
por medio de electricidad.
OBTENCIÓN
DE HIDRÓGENO POR DESCOMPOSICIÓN DEL AGUA CON METALES.
Una
forma moderada y fácil de controlar la reacción para preparar hidrógeno es la
descomposición de un ácido fuerte por medio de un metal como fierro o zinc.
En
esta reacción el metal desplazará al hidrógeno formando la sal llamada cloruro
de zinc. Si el hidrógeno liberado se hace arder en presencia de aire, se podrá
condensar el agua formada por la combinación con el oxígeno del aire,
justificando así su nombre que en griego significa "el que forma
agua".
LA
ELECTROLISIS EN LA OBTENCIÓN DE METALES.
Aluminio.
El aluminio es el tercer elemento más abundante en la corteza terrestre. La
bauxita es un óxido de aluminio muy abundante. De él se obtiene el aluminio
metálico mediante un proceso electrolítico.
Para
obtener aluminio a partir de bauxita, ésta es previamente purificada, y
disuelta posteriormente en un baño de criolita fundida. La solución caliente de
bauxita (óxido de aluminio o A12 O3) en criolita es colocada en una
tina de carbón, se insertan en ellas barras de grafito y se hace pasar
corriente eléctrica a través del mineral fundido. Como resultado de este
proceso, el óxido se descompone y el aluminio se deposita en el fondo de la
tina, de donde es posible recuperarlo.
HELIO
El
helio, segundo elemento más abundante en el Universo y en el Sol, es también un
gas ligero que, a diferencia del hidrógeno, es inerte, es decir, no se combina
con otros elementos. El helio es tan poco reactivo, que no se combina ni
consigo mismo, por lo que se encuentra como átomo solitario He.
Los
únicos elementos que no reaccionan y permanecen siempre como átomos solitarios
son los gases nobles.
LA ATMÓSFERA PRIMITIVA DE LA TIERRA
Cuando
en el planeta Tierra aún no se iniciaba la vida, debió de existir una atmósfera
muy diferente a la actual.
Oparin
supone que estaba compuesta por vapor de agua (H20), amoniaco (NH3) e
hidrocarburos, principalmente metano (CH4), conteniendo también ácido sulfhídrico
(H2S).
Tal
mezcla de gases, sometidos a las altas temperaturas y a la radiación
ultravioleta que llegaba del Sol sin obstáculos, debieron dar origen a nuevas
moléculas orgánicas, como los aminoácidos.
En
1953,el científico Miller, dio apoyo a la teoría de Oparin mediante un
experimento. puso en un recipiente cerrado vapor de agua (H20), metano (CH4),
hidrógeno (H2) y amoniaco (NH3), y sometió esta réplica a descargas eléctricas
durante una semana; al cabo de ese tiempo se habían formado en su interior
ácidos orgánicos, distintos aminoácidos y urea. Reacciones como la mencionada
debieron realizarse continuamente en la atmósfera de aquel entonces. Es muy
probable que el vapor de agua contenido en ella se disociara por acción de los
rayos ultravioleta, dando lugar a la generación de oxígeno. Éste, en ese
momento, debido a su reactividad, no llegó nunca a concentraciones apreciables,
pues se combinaba con los elementos de la corteza terrestre para dar óxidos.
Por
su parte, una cierta cantidad del O2 que quedaba se combinó entre sí,
debido a la acción de la radiación ultravioleta que llegaba del Sol sin
encontrar ningún obstáculo, dando lugar a la formación del ozono (O3), el cual,
al formar una capa en la atmósfera superior, impidió posteriormente, en gran
medida, la entrada de este tipo de rayos, con lo que se facilitó de esta manera
la aparición de la vida vegetal. Ésta, a su vez, por medio de la fotosíntesis,
descompuso el CO2, con la consiguiente liberación de oxígeno, el que
gradualmente se fue acumulando en la atmósfera hasta propiciar la vida animal.
COMPONENTES
DEL CUERPO HUMANO
Los
principales elementos de que está formado el cuerpo humano son carbono (C), oxígeno
(O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N), elementos que son también los principales
componentes de otros seres vivos, desde los organismos unicelulares hasta los
enormes seres pluricelulares. La
molécula más abundante en los seres vivos es el agua. En el ser humano llega a
ser más de 70% de su peso.
El
átomo de carbono, los hidrocarburos, otras moléculas orgánicas, su posible
existencia en la Tierra Primitiva y en otros cuerpos celestes.
LA
TEORÍA de la gran explosión como origen del Universo concibe la formación
del átomo de carbono (peso atómico = 12) en el interior de las estrellas
mediante la colisión de tres átomos de helio (peso atómico = 4).
La
generación del carbono y de los átomos más pesados se dio en el interior de las
estrellas, cuyo nacimiento, a partir de materiales cósmicos, polvo y gas
provenientes de los restos de estrellas que explotaron.
Cuando
la tenue nube de polvo y gas fue comprimida por la onda de choque producida por
la explosión de una estrella de las llamadas supernovas, se formó la nebulosa
en cuyo centro la materia se concentró y calentó hasta producir nuestro Sol.
Rodeando
al Sol, la materia fue siendo cada vez mas fría y sus elementos constitutivos
más ligeros. Con este material se formaron los planetas y sus lunas.
La
diferente composición química del cuerpo de los planetas y de su atmósfera se
debe a que se formaron en regiones de la nebulosa con distintas temperaturas.
La
tierra contiene agua en abundancia y carbono en cantidades también relativamente
abundantes, además del resto de los elementos estables, es decir todos los
elementos de la tabla periódica hasta el número 92.
Los
elementos del 93 al 109, llamados transuránicos, han sido preparados
artificialmente por el hombre, mediante colisiones entre distintos átomos.
Cuando
la colisión se efectúa entre átomos y neutrones se obtienen átomos con idéntico
número atómico, pero diferente peso molecular, a los que se les llama isótopos.
Cualquier
elemento natural o sintético es identificado por su número atómico Z, que
corresponde al número de protones que lleva en su núcleo. Cada elemento puede
tener un número variable de isótopos.
Los
diferentes isotopos de un elemento se llamarán, en general, de la misma manera
y ocuparán el mismo lugar en la tabla periódica de los elementos, tendrán
idénticas propiedades químicas dado que su configuración electrónica permanece
estable..
El
carbono se encuentra en la corteza terrestre en una proporción de 0.03%, ya sea
libre o formando moléculas.
EL
CARBONO EN ESTADO LIBRE
El
diamante es uno de los alótropos del carbono. Debido a las diferencias que
existen en las uniones entre los átomos del diamante y los del otro alótropo
del carbono, el grafito, ambos tienen propiedades completamente diferentes.
Así, mientras el primero es el más duro de los materiales conocidos, el segundo
es un material blando.
Como
ambas sustancias están formadas por átomos de carbono la diferencia en
propiedades físicas se debe al modo de unión entre sus átomos.
En
el diamante, cada átomo de carbono está rodeado por otros cuatro átomos
acomodados en los vértices de un tetraedro, en el grafito, en cambio, los
átomos de carbono están fuertemente unidos a tres átomos vecinos, formando
capas de hexágonos.
Por
otra parte, a diferencia del diamante, el grafito es un buen conductor de la
energía eléctrica.
COMPUESTOS
DEL CARBONO
el
átomo de carbono, por tener cuatro electrones de valencia, tiende a rodearse
por cuatro átomos, ya sean del propio carbono, o de diferentes elementos, con
los que comparte cuatro de sus electrones para así completar su octeto.
PRIMEROS
HIDROCARBUROS
La
tierra, tuvo en su primera época una atmósfera rica en hidrógeno (H2), por lo
que el carbono (C) reaccionó con él formando moléculas de hidrocarburos
(carbono hidrogenado). Formando el más sencillo de los hidrocarburos, el metano
(CH4).
Debido
a que el carbono tiene la propiedad de unirse entre sí formando cadenas
lineales, sus compuestos forman una serie muy grande de sustancias con
fórmulas precisas, de las que se conocen ya más de dos millones de diferentes
sustancias orgánicas.
Los
hidrocarburos lineales tendrán la fórmula CnH2n +2.
Los
hidrocarburos cíclicos se representan esquemáticamente por medio de polígonos:
el ciclopentano por medio de un pentágono, y el ciclohexano por un hexágono, y
cada ángulo representa un CH2.
Los
cuatro primeros hidrocarburos lineales se llaman: metano (CH4), etano (C2H6),
propano (C3H8) y butano (C4H10), y son gases inflamables. Los siguientes tres: el
pentano (C5H12), el hexano (C6H14) y el heptano (C7H16) son líquidos
inflamables con bajo punto de ebullición.
Los
hidrocarburos con mayor número de átomos de carbono son líquidos de punto de
ebullición cada vez más elevado hasta llegar a 14 átomos de C, que es el
primer hidrocarburo sólido.
Dos
átomos de carbono pueden unirse entre sí, usando no sólo una valencia, sino dos
y aun tres. En el primer caso tendremos las moléculas llamadas olefinas o
alquenos, entre las que la más sencilla es el etileno: al existir la tendencia
de los átomos de carbono a quedar unidos entre sí por una sola valencia, quedan
disponibles las valencias extras para unirse a un hidrógeno u otros átomos,
dando hidrocarburos saturados, o hidrocarburos sustituidos, como alcoholes, éteres
o aminas, etc.
El
acetileno se halla combinado con metales formando sustancias duras, llamadas
carburos.
Los
carburos metálicos se forman por interacción entre el átomo de carbono y un
óxido metálico a elevadas temperaturas. Los metales alcalinos (como Sodio)
forman carburos que pueden representarse como M2C2 (M = metal) y los
alcalino térreos (como calcio) forman carburos representados por MC2.
Ambos producen acetileno, CH
CH, por
reacción con agua. En cambio, los carburos de berilio o aluminio producen
metano (CH4) por hidrólisis.
Los
átomos de carbono también pueden combinarse con muchos elementos,
principalmente con oxígeno y con nitrógeno, para transformarse en los
compuestos orgánicos que son la base de la vida.
METANO
El
metano es un gas volátil e inflamable que, por su alto contenido de calor,
13.14 Kcal/g, es un combustible eficaz. Es el principal componente del gas
natural.
EL
METANO Y OTROS COMPUESTOS QUÍMICOS EN LOS CUERPOS CELESTES.
El
metano formó parte de la atmósfera primitiva de la Tierra, donde se generó por
la acción reductora del hidrógeno sobre el carbono. Era el gas predominante de
aquel entonces.
Actualmente
el metano forma parte de la atmósfera de los planetas fríos, Júpiter, Neptuno,
Urano y Plutón.
JUPITER
Como
el metano se conserva en estado gaseoso, aun a 160° bajo cero, y solidifica
sólo a -182°, se encuentra en forma de gas en la atmósfera de Júpiter, donde se
transforma químicamente con la ayuda de la radiación ultravioleta del Sol. Las
nuevas moléculas de hidrocarburos superiores más pesadas que el metano se
licuan y llegan a solidificar precipitándose en forma de lluvia o nieve durante
las tormentas eléctricas.
SATURNO
La
atmósfera de este cuerpo celeste está formada por 80% de nitrógeno y por
sustancias orgánicas como metano (CH4), etano (CH3 — CH3), acetileno (H —
C
C—H) y
ácido cianhídrico (HC
N).
Debido
a las bajas temperaturas que se alcanzan en Titán (Nombre con el que se le
conoce a la mayor luna en Saturno) 93°K (-l80°C) o menos, el metano puede
existir en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
En
Títan se llevan a cabo reacciones
químicas por medio de las cuales se forman ácido cianhídrico (HCN), ciano
acetileno, etanopropano, etileno y metil acetileno. Muchas de estas sustancias,
no habían sido detectadas en la atmósfera de otros planetas, aunque sí en el
espacio interestelar.
URANO
Y NEPTUNO
Son
gigantescos planetas de color verde azulado, más fríos y densos que Saturno. La
atmósfera de estos planetas contiene, además de hidrógeno, metano, identificado
por su espectro de infrarrojo.
Urano. Es
un gran planeta de color verdoso, con 51 000 km de diámetro que circunda al Sol
cada 84 años terrestres.
Urano
es un gigante gaseoso con un corazón rocoso cubierto de una capa de agua,
amoniaco y metano (H20, NH3 y CH4) de unos ± 8 000 km de espesor. Sobre
este vasto océano existe una atmósfera de hidrógeno y de helio, con una
considerable cantidad de metano.
Neptuno:
Es, como Urano, un gigante verdoso con aproximadamente las mismas dimensiones y
con una composición química parecida.
Plutón.
Es
el planeta menos denso Su composición química, según las últimas observaciones,
queda así: agua sólida 74%, metano 5% y roca 21%.
La
posibilidad de reacciones químicas entre las moléculas que forman la atmósfera
de estos planetas es, debido al frío, muy restringida. El hidrógeno y el metano
no pueden arder pues falta oxigeno necesario para que se efectue la reacción.
En
la atmósfera de Plutón se ha detectado metano, además de los gases nobles,
argón y neón, razón por la cual su atmósfera es inerte. Por tanto, el metano en
esas condiciones no podrá arder dando bióxido de carbono, agua, luz y calor.
LOS
COMETAS
En
los helados confines del Sistema Solar existen congelados millones de pequeños
cuerpos celestes formados de hielo, gas y polvo. Cuando alguno de ellos es
perturbado por el paso de una estrella, se pone en movimiento y, al recibir el
calor del Sol, cobra vida, libera gases y polvo e inicia un viaje describiendo
una órbita elíptica alrededor del Sol. Mientras más se acerca al Sol el cometa
libera más materia, átomos y moléculas. Si en un camino alguno de los cometas
se acerca demasiado al Sol, toda su materia se evapora.
Las
órbitas de algunos de ellos son alteradas por influencia de los grandes
planetas, convirtiéndose en cometas de periodo corto, como es el caso del
cometa Halley, que pasa por las cercanías de la Tierra cada 76 años.
Los
cometas se han descrito como pequeños cuerpos de hielo que mientras brillan a
la luz del Sol emiten gases y polvo, y cuyas moléculas se descomponen en iones
y radicales por acción del viento y radiación ultravioleta solares.
EL
COMETA HALLEY
su
núcleo es alargado, con la forma de un cacahuate ennegrecido; que sus
dimensiones son mayores de las que se habían supuesto. Tiene 15 kilómetros de
largo por 10 de ancho en los lóbulos y siete en la parte más angosta, y que la
superficie es intensamente oscura, una de las más oscuras que se conocen.
Ahora
se sabe que el núcleo es una oscura bola de hielo y polvo cubierta de una
delgada capa de un material oscuro constituido probablemente por derivados de
carbono.
El
espesor de la película, aunque delgada, es suficiente para evitar en gran
medida los rayos solares y la evaporación del agua.
Tiene
temperatura de 59°.
La
costra tiene perforaciones por donde salen chorros de gas y polvo que se
proyectan al espacio.
En
él se detectaron presencia de iones de carbono, oxígeno, sodio, azufre y
fierro.
el
cometa respira hidrógeno: cada 53 horas sube la intensidad de hidrógeno debido
al periodo de rotación, ya que en un momento dado presenta la cara que es
sensible al Sol, pero al girar muestra la otra cara, dejando de eliminar
hidrógeno.
COMPUESTOS
OXÍGENADOS DEL CARBONO
El
oxígeno se fue consumiendo en la oxidación de los distintos elementos y moléculas
que existían en la Tierra.
Al
no haber suficiente oxígeno atmosférico, no había posibilidad de combustión;
tanto el hidrógeno como los hidrocarburos podían calentarse a elevadas
temperaturas sin producción de fuego.
La
oxidación de un hidrocarburo no es siempre total; existen estados intermedios
con incorporación parcial de oxígeno.
Cuando
se sustituye uno de los hidrógenos de un hidrocarburo por un grupo oxhidrilo (OH)
se obtiene un nuevo grupo de sustancias a las que se llama alcoholes, estos son
miscibles con agua y tienen alto punto de ebullición.
A
medida que aumenta el peso molecular de los alcoholes, las diferencias de punto
de ebullición con respecto a sus hidrocarburos van siendo menores. Puesto que
al aumentar el número de átomos de carbono, la molécula va teniendo cada vez
más características de hidrocarburo y diferenciándose cada vez más del agua.
METANOL
ALCOHOL METÍLICO O ALCOHOL DE MADERA
El
alcohol metílico, el más sencillo de los alcoholes, tiene un solo átomo de
carbono, y su preparación difiere un poco de la correspondiente a los demás
alcoholes. El método más antiguo consiste en una destilación seca de la madera,
por lo que se le conoce como alcohol de madera. Este tipo de alcohol es
venenoso y en la química se usa como disolvente para muchas reacciones
químicas.
ALCOHOL
ETÍLICO
Es
quizá el primer disolvente químico preparado por el hombre. Se produce en la
fermentación de líquidos azucarados. Es usado como disolvente para pinturas,
barnices, lacas.
ÉTERES
existe
la posibilidad de inserción de oxígeno entre dos átomos de carbono, lográndose
así la formación de las sustancias llamadas éteres. El más sencillo de ellos es
el éter metílico CH3OCH3, siguiéndole el metil etil éter CH3OCH2CH3 y
el éter etílico CH3CH2OCH2CH3.
ÉTER
ETÍLICO
El
éter etílico es una sustancia líquida de bajo punto de ebullición e insoluble.
Precisamente debido a su insolubilidad en agua se emplea para extraer
sustancias que se encuentran disueltas o suspendidas en agua. Para ello se usa
un embudo.
OTROS
COMPUESTOS OXÍGENADOS DEL CARBONO: ALDEHÍDOS, CETONAS, ÁCIDOS.
Los
alcoholes se dividen en tres clases: primarios (1), secundarios (2) y
terciarios (3).
Los
alcoholes primarios pierden por oxidación dos átomos de hidrógeno dando un
aldehído.
PREPARACIÓN
DE UROTROPINA
La
urotropina es una sustancia sólida que se usa como desinfectante de las vías
urinarias. Se prepara mezclando formalina (solución acuosa de formol en agua al
37%) con una solución diluida de hidróxido de amonio.
POLIMERIZACIÓN
El
formaldehído forma dos tipos de polímeros (poli, muchos; meros, parte).
Uno de ellos es cuando los átomos de carbono de una molécula se unen con los
átomos de oxígeno de otra; el segundo tipo, cuando las moléculas se unen por
medio de los átomos de carbono.
Los
polímeros del primer tipo incluyen al paraformaldehído y al polioximetileno, y
los del segundo, a los azúcares.
ETANAL
O ACETALDEHÍDO
El
etanal o acetaldehído es el producto de la oxidación suave del etanol. El
acetaldehído al ser tratado con cloro produce el aldehído dorado llamado
cloral, que es materia prima para la preparación del insecticida.
CETONAS
Cuando
el alcohol no es primario, es decir cuando el OH no se encuentra al final de la
cadena como sucede en el etanol, sino que se encuentra sobre un átomo central,
la oxidación da origen a sustancias llamadas cetonas.
ÓXIDACIÓNES
MÁS AVANZADAS
Cuando
la oxidación de un aldehído continúa, se llega a un ácido carboxílico.
lll.
Radiación Solar, aplicaciones de la radiación, capa protectora de ozono,
fotosíntesis, atmósfera oxidante, condiciones apropiadas para la vida animal.
Las
distintas radiaciones solares, de las cuales la luz visible es sólo una pequeña
parte, viajan por el espacio en todas las direcciones.
Debido
a que las radiaciones viajan como ondas a la velocidad de la luz (c),
tendrán como característica la longitud de onda (l), que es la distancia entre
dos máximos.
El
número de ondas que a una velocidad constante pasan por un determinado punto
cada segundo se le llama frecuencia (v). Mientras menor sea la
longitud de onda, más ondas pasarán cada segundo, siendo por lo tanto mayor la
frecuencia, y cuando l es mayor, menos ondas pasarán y por tanto la
frecuencia será menor, por lo que, a la velocidad de la luz (c), la frecuencia
será inversamente proporcional a l.
La
pequeña porción del espectro electromagnético que percibe el ojo humano es
llamada "luz visible" y está compuesta por radiaciones de poca
energía, con longitudes de onda (l)que van de 400 a 800 nm (nm = nanómetro
= 10-7 cm).
A
longitudes de onda menores de 400 nm, existen radiaciones de alta energía que
el ojo humano no puede percibir, llamadas ultravioleta. Otras radiaciones de
alta energía son los llamados rayosX y las radiaciones gamma. Por su
parte, a longitudes de onda mayores que la de la luz roja existen radiaciones
de baja energía, llamadas infrarrojo, microondas y ondas de radio.
Parte
del oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación
ultravioleta y transformado en su alótropo llamado ozono (03). De
esta manera se fue formando una capa protectora contra la radiación
ultravioleta que se situó a una altura de alrededor de 30 km sobre la
superficie terrestre. Esta capa de ozono protege a la Tierra de las radiaciones
ultravioleta, cuando
la luz visible incide sobre un átomo excitará sus electrones haciendo que
avancen a un estado mayor de energía, del cual regresarán inmediatamente
liberando la energía que habían absorbido en forma de luz con la misma
frecuencia que tenía la que los excitó.
Cuando
una molécula ha sido excitada, el fotón absorbido la hará pasar a un estado de
mayor energía o estado excitado E*. Cuando esta molécula excitada se
relaja a un subestado vibracional o rotacional de inferior energía, antes de
que llegue a su estado basal emitirá luz a menor energía que la absorbida. Este
proceso se llama fluorescencia.
REACCIONES
FOTOQUÍMICAS
Un
tercer camino para relajarla es cuando la molécula excitada da como resultado
una reacción química o fotoquímica.
VITAMINA
D2
Una
reacción química provocada por la luz es la formación de vitamina D2 o
antirraquítica.
La
energía luminosa es también la base de las celdas fotovoltaicas que producen
electricidad por excitación en el estado sólido.
CELDAS
FOTOVOLTAICAS
El
procedimiento está basado en la propiedad que tiene la energía luminosa de
excitar los electrones de los átomos. Si sobre un cristal de silicio, cuyos
átomos tienen cuatro electrones de valencia, se hace incidir la luz, éstos
serán excitados y podrán abandonar el átomo, dejando un hueco que equivale a
una carga positiva, el cual atraerá a un electrón de un átomo vecino, generando
en él un nuevo hueco. De esta manera las cargas negativas (electrón) y las
positivas (hueco) viajarán libremente por el cristal y al final quedarán balanceadas.
La
parte con exceso de electrones, a la que se llamará N (negativa), se
une a la que contiene cargas positivas móviles P (huecos).
Cuando
la luz solar incide sobre el cristal, los electrones de la parte N se
liberan y dirigen hacia un electrodo conectado con la parte positiva P, rica
en huecos. Como existe una barrera entre la parte positiva y la negativa, se
evita la recombinación de electrones y huecos haciendo que los electrones pasen
a través del alambre y generen una corriente eléctrica. Por tanto, la corriente
fluirá constantemente mientras la luz incida sobre la celda.
FOTOSÍNTESIS
Las
membranas biológicas consisten en un fluido bicapa de lípidos anfipáticos
especialmente fosfolípidos. La naturaleza anfipática de estos lípidos se debe a
que presentan hacia el exterior la parte polar (cargada) de los fosfolípidos,
la que es atraída hacia el medio acuoso. La parte interior de la membrana está
constituida por las colas (no polares) de los fosfolípidos que forman una
barrera entre los medios acuosos.
Esta
bicapa fosfolípida constituye una membrana y actúa como barrera semipermeable
separando dos compartimientos acuosos.
La
molécula sensibilizadora en la fotosíntesis es la clorofila, molécula parecida
a la del heme de la hemoglobina, que consiste en un anillo tetrapirrólico que
contiene un átomo de Mg en el centro del anillo en vez del átomo de Fe que
contiene el heme.
La
clorofila absorbe luz para iniciar la reacción de fotosíntesis. La intensidad
de absorción en las distintas l del espectro visible varían.
El
aparato fotosintético consta de clorofila y una serie de pigmentos como
carotenos y xantofilas, todos ellos unidos a una proteína embebida en una
membrana, lo que permite una buena transmisión de energía.
Las
cantidades y proporciones de pigmentos secundarios varía de planta a planta.
Los
pigmentos que absorben la luz, situados en la membrana, se hallan dispuestos en
conjuntos. Estos fotosistemas contienen alrededor de 200 moléculas de clorofila
y algunas 50 de carotenoides. Todas las moléculas del conjunto pueden absorber
luz, pero sólo una molécula de clorofila, combinada con una proteína
específica, transforma la energía luminosa en energía química, por lo que
recibe el nombre de centro de reacción fotoquímica. Todas las demás moléculas
son colectoras o moléculas antena.
Las
membranas de los cloroplastos poseen dos diferentes fotosistemas cada una, con
su propio conjunto de moléculas colectoras y su centro de reacción. El
fotosistema l, que absorbe a l mayores (800 nm), tiene una mayor
proporción de clorofila a y el fotosistema II, que absorbe a l menores
(680 nm), tiene mayor proporción de clorofila b. Todas las plantas que
desprenden oxígeno poseen ambos fotosistemas. Es interesante notar que existen trampas
de luz (fototrampas), oxidación de agua y reducción de NADP+.
FORMACIÓN
DE AZÚCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS.
Los
organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azúcares a partir del CO2atmosférico
y el agua del suelo, usando la energía solar acumulada en el ATP y elNADPH.
IV.
Vida animal, hemoglobina, energía de compuestos orgánicos, dominio del fuego.
LA
CAPA de ozono formada por la acción de la luz ultravioleta dio a la Tierra
una protección contra la alta energía de esta misma radiación, creándose dondiciones
para la aparición de la vida.
Las
algas verde-azules y los vegetales perfeccionaron el procedimiento para
combinar el CO2 atmosférico con el agua y los minerales del suelo con
producción de materia orgánica y liberación de oxígeno que transformaría, en
forma lenta pero segura, a la atmósfera terrestre de reductora en oxidante.
El
oxígeno que se generaba por fotólisis del agua, ahora se libera mediante la
reacción de fotosíntesis.
Se
acumuló en el planeta una gran cantidad de energía en forma de materia
orgánica, y por otra la atmósfera se enriqueció en oxígeno, dándose así las
condiciones para un nuevo tipo de vida. Este nuevo tipo de vida toma la materia
orgánica que elaboran los vegetales y por medio de una muy eficiente reacción
de oxidación libera y utiliza la energía contenida en esas sustancias para
realizar sus funciones. Posteriormente el bióxido de carbono regresa a la
atmosfera.
Los
organismos animales, para realizar la reacción de oxidación y liberar las 686
kilocalorías contenidas en la molécula de glucosa, utilizan como transportador
de oxígeno un pigmento asociado con proteína conocido como hemoglobina. Este
pigmento difiere esencialmente en el metal que contiene, pues la clorofila contiene
magnesio, la hemoglobina fierro.
Cuando
la hemoglobina está unida a oxígeno se llama oxihemoglobina y cuando lo ha
soltado deoxihemoglobina.
Otros
minerales que el organismo humano requiere es el calcio y el fosforo, un adulto
necesita ingerir de ambos diariamente 1 gramo.
La
hemoglobina se encuentra dentro de las células rojas o eritrocitos, que tienen
una vida media de 120 a 130 días. Éstos son devorados por células del
sistema retículo endotelial..
El
Fe es el elemento clave en el transporte de oxígeno para realizar la reacción
de oxidación de los alimentos.
LOS
ANIMALES Y EL HOMBRE.
De
todos los animales que poblaron el planeta hubo uno que destacó por tener un
cerebro mayor que los demás: el hombre. Gracias a su cerebro superior, que le
permitía aprender y asimilar experiencia.
El
cerebro recibe glucosa pura como fuente de energía, y para su oxidación usa
casi el 20% del oxígeno total que consume un ser humano adulto.
La
glucosa es aprovechada por el cerebro vía secuencia glicolítica y ciclo del
ácido cítrico, y el suministro de ATP es generado por catabolismo de
glucosa. La energía de ATP se requiere para mantener la capacidad de
las células nerviosas (neuronas) manteniendo así el potencial eléctrico de las
membranas del plasma.
El
cerebro gobierna las emociones y el dolor por medio de reacciones químicas. La
química del cerebro es muy complicada y no es bien conocida todavía.
OPIO,
MORFINA Y SUSTANCIAS OPIÁCEAS DEL CEREBRO
El
uso del opio como sustancia analgésica es conocido desde tiempos muy remotos.
Uno
de los principales constituyentes del opio, la morfina, fue aislado en 1803 por
Sertürner.
El
comportamiento de la morfina como analgésico es impresionante, ya que además de
calmar el dolor, causa euforia, regula la respiración y es antidiarreico,
incluso se usa en las últimas fases del cáncer.
La
morfina tiende a crear dependencia, crea necesidad y cuando esta necesidad no
se satisface, el sujeto sufre dolor abdominal, diarrea, respiración agitada,
taquicardia, náuseas etc.
las
propiedades de la morfina deben derivar de su estructura y configuración;
cualquier alteración de ésta hace cambiar drásticamente sus propiedades; es
decir, se requiere precisamente la configuración natural para que encaje en
receptores de las neuronas cerebrales.
En
el cerebro existen sustancias con estructura parecida a la de la morfina, a las
que denominaron encefalinas.
La
morfina y la encefalina tienen pues la misma configuración, por lo que pueden
unirse a receptores de la misma manera.
DESCUBRIMIENTO
DEL FUEGO
El
hombre primitivo cuando aprendió a dominar el fuego; en ese momento encontró la
manera de liberar a voluntad la energía que los vegetales habían tomado de la
radiación solar y acumulado en forma de materia orgánica.
El
fuego es la primera reacción química que el hombre domina a voluntad. El hombre
aprendió a iniciar la reacción, aumentando el oxígeno al soplar sobre las
brasas en contacto con leña seca, y más tarde supo iniciarlo con chispas y por
fricción.
En
lugares aislado de la tierra, al usar las piedras para soportar objetos junto
al fuego: algunas de ellas se fundieron y liberaron metales. Así, el hombre fue
avanzando de la Edad de la Piedra a la Edad de los Metales. El fuego condujo al
conocimiento de los primeros elementos químicos: el oro, el plomo, el cobre, el
estaño, el azufre y el carbón.
ENVEJECIMIENTO
Los
radicales libres están implicados en el proceso del envejecimiento del ser
humano. Un intermediario clave es el superóxido O-O , formado por reducción del
02 molecular por varios reductores in vivo.
Los
antioxidantes son importantes en el tejido canceroso en donde la concentración
de tocoferol es mayor que en tejido normal. Son también importantes en la
prevención de oxidación de lípidos en los tejidos.
El
envejecimiento biológico puede ser debido al ataque de radicales hidroxilo H
O. sobre las células no regenerables del cuerpo.
V.
Importancia de las plantas en la vida del hombre: usos mágicos y medicinales.
El
químico primitivo encontró que los aceites esenciales no solo tenían olor
agradable, sino que muchos de ellos tenían además propiedades muy útiles.
El
conocimiento delas plantas avanzó, las usaba el hombre como alimentos,
combustible y material de construcción, perfume, medicinas y para obtener
colorantes.
Los
estudios de los minerales de la Nueva España sentaron la base del impresionante
auge de la industria metalúrgica mexicana, especialmente en el ramo de metales
preciosos. La descripción del chapopotli señala por primera vez la existencia
de petróleo en el territorio de la actual República Mexicana.
DROGAS
ESTIMULANTES CON FINES MÁGICOS Y RITUALES
El
peyote se usa en la actualidad y se le considera una planta divina. Cuando este
cactus es comido, da resistencia contra la fatiga y calma el hambre y la sed,
además de hacer entrar al individuo a un mundo de fantasías, que lo hace sentir
la facultad de predecir el porvenir.
El
principio activo del peyote (Anhalonium Williamsi) es el alcaloide
llamado mescalina.
OLOLIUQUI
Ololiuqui
corresponde, según los estudios botánicos recientes, a la enredadera Turbina
corymbosa. La semilla molida era usada, mezclada con otros vegetales, para
ungir a sacerdotes indígenas, quienes pretendían adquirir la facultad de
comunicarse con sus dioses.
PRINCIPIOS
ACTIVOS
Albert
Hoffmann encontró en 1960 alcaloides del tipo del ácido lisérgico. Hoffmann
ensayó las amidas del ácido lisérgico y del ácido isolisérgico, pero no
encontró en ellos propiedades alucinógenas.
HONGOS
Ciertos
hongos fueron usados con fines rituales en varias regiones del territorio
mexicano y la práctica continúa. El escrito más antiguo al que se tiene acceso
se debe a André Thevet, L'histoire du Mechique (1973), basada en la
obra perdida de Andrés Olmos (1543), Antigüedades mexicanas.
Un
testimonio del uso que se daba a los hongos en diferentes regiones de México y
de la determinación que tenían las autoridades civiles y religiosas de eliminar
tales prácticas ha llegado clara y precisa hasta nosotros gracias a la historia
narrada por Jacinto de la Serna en su Manual de Indias para el
conocimiento de su idolatría y extirpación de ella.
Existen
muchas plantas medicinales y alucinógenas. Todas ellas son un interesante
material para realizar estudios químicos. La flora sudamericana no se queda
atrás de la mesoamericana y como ejemplo bastará mencionar el caso del llamado
curare, un preparado obtenido a partir de diversas plantas y usado como veneno
de flechas.
CURARE
Es
un extracto acuoso de varias plantas, entre las que se encuentran generalmente
especies de Chondodendron cissampelos y Strychnos. Se hierven por
varias horas en una olla de barro los diferentes vegetales; el agua que se
pierde por evaporación es sustituida por adición de más agua; mientras se
mantiene la ebullición se agita la mezcla y se agregan otras sustancias
venenosas como hormigas y colmillos de serpiente.
Entre
las plantas venenosas que se emplean en la preparación del curare están especies
de Strychnos. Estas plantas son muy venenosas debido a que contienen,
entre otros alcaloides, la estricnina, sustancia tóxica.
La
flora sudamericana es rica en plantas medicinales. Los polvos de corteza de
quina adquirieron gran fama como medicina antimalárica.
Como
este medicamento, muchos otros de origen vegetal fueron usados por el hombre;
aunque por ser variable el contenido del principio activo, era difícil su
dosificación.
Tuvieron
que pasar muchos años antes de que se pudieran aislar los principios activos al
estado puro, para así poder dosificarlos bien.
Lavoisier
elaboró un método para analizar los compuestos orgánicos. Para saber cuántos
átomos de carbono tenía una molécula, bastaba medir cuidadosamente el CO2 producido,
y de la cantidad de agua obtenida, se calcularía el número de hidrógenos en la
molécula. Los estudios de Lavoisier crearon las condiciones apropiadas para que
naciera la química de productos naturales. Los principios activos
contenidos en plantas curativas conocidas desde la Antigüedad comenzaron
entonces a ser aislados y a ser establecida su fórmula.
Con
el tiempo los químicos adquirieron día tras día más habilidad en el
aislamiento, purificación y determinación estructural de productos naturales.
Nadie
pensaba en sintetizar estas sustancias naturales porque en aquel tiempo se
creía que para que dichos compuestos se formaran era indispensable una fuerza
vital.
No
fue sino cuando riedrich Wöhler, en el curso de un experimento con el compuesto
considerado mineral, isocianato de amonio, obtuvo su transformación en el
compuesto natural urea.
Este
experimento demostraba que la síntesis de compuestos orgánicos era posible de
llevar a cabo.
Cuando
el químico aísla y determina la estructura de una sustancia con propiedades
interesantes, y sobre todo si su precio es alto, se intenta su síntesis, al
mismo tiempo que se ensayan productos sintéticos que, aunque con distinta
estructura, tengan actividad similar.
ZOAPATLE,
CIHUAPALLI (MEDICINA DE MUJER)
El
zoapatle era utilizada por las mujeres
indígenas para inducir al parto o para corregir irregularidades en el ciclo
menstrual.
Vl.
Fermentaciónes, pulque, colonche, tesgüino, pozol, modificaciones químicas.
MUCHOS microorganismos
son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias,
especialmente en carbohidratos. Al dejar alimentos a la intemperie han alterado
su sabor y, si se dejan algún tiempo más, la fermentación se hace evidente
comenzando a desprender burbujas.
La
fermentación el proceso químico más antiguo que el hombre pudo controlar.
PULQUE
El
pulque fue una bebida ritual para los mexicas y otros pueblos mesoamericanos.
El
pulque es el producto de la fermentación de la savia azucarada o aguamiel, que
se obtiene al eliminar el quiote o brote floral y hacer una cavidad en donde se
acumula el aguamiel en cantidades que pueden llegar a seis litros diarios. Para
recogerlo se utiliza el acocote, que es una calabaza alargada que sirve como
pipeta de grandes proporciones.
El
aguamiel se consume directamente y se puede beber cruda o hervida.
MANUFACTURA
DEL PULQUE
El
procedimiento tradicional, que data desde las épocas prehispánicas, consiste en
recoger el aguamiel y colocarlo en un recipiente de cuero, donde se lleva a cabo
la fermentación provocada por la flora natural del aguamiel. Esto constituye la
semilla con la que se inocularán las tinas de fermentación.
El
pulque es una bebida blanca con un contenido alcohólico promedio de 4.26%.
Entre los principales microorganismos que intervienen en la fermentación se
cuentan elLactobacillos sp. y el Leuconostoc, que son los que
provocan la viscosidad, y laSaccharomyces carbajali, que es la levadura
responsable de la fermentación alcohólica. El pulque es elaborado con la savia
del Agave atrovirens.
OTRAS
BEBIDAS MEXICANAS OBTENIDAS POR FERMENTACIÓN
Se
conoce como colonche a la bebida alcohólica roja de sabor dulce obtenida por
fermentación espontánea del jugo de tuna, especialmente de la tuna cardona (Opuntia
streptacantha).
Las
tunas se recolectan en el monte, se pelan y enseguida se exprimen y cuelan a
través de un cedazo de ixtle o paja para eliminar las semillas. El jugo se
hierve y se deja reposar para que sufra la fermentación espontánea. En
ocasiones se agrega un poco de colonche para acelerar la fermentación. Se pueden
agregar al jugo también algunas de las cáscaras de la tuna, ya que son éstas
las que contienen los microorganismos que provocan la fermentación.
El
colonche recién preparado es una bebida gaseosa de sabor agradable que con el
tiempo adquiere sabor agrio.
EL
TESGÜINO, BEBIDA TÍPICA DE LOS PUEBLOS DEL NORTE Y NOROESTE DE MÉXICO.
El
tesgüino es una bebida consumida en las comunidades indígenas de varios estados
del norte y noroeste de México.
Para
su preparación, el maíz se remoja durante varios días, se escurre y luego se
deja reposar en la oscuridad para que al germinar produzca plántulas blancas de
sabor dulce. El maíz germinado, preparado de esta manera, se muele en un
metate; enseguida se hierve hasta que adquiere color amarillo, se coloca en un
recipiente de barro cocido y se deja fermentar. Para lograr la fermentación, se
agregan varias plantas y cortezas, dejando la mezcla en reposo por varios días
antes de servirla para su consumo.
POZOL
El
pozol es maíz molido y fermentado que al ser diluido con agua produce una
suspensión blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva.
Para
la obtención del pozol se prepara una masa de maíz, El maíz se hierve en agua
de cal aproximadamente al 10%. El maíz cocido, llamado nixtamal, se escurre y
se lava con agua limpia. El nixtamal limpio se muele en metate o en un molino
hasta obtener una masa con la que se hacen bolas que se envuelven en hojas de
plátano para mantener la humedad. En esta forma se deja reposar por varios días
para que la fermentación se lleve a cabo. Dependiendo del tiempo en que ésta se
realice, variará el gusto del producto final.
El
pozol es un mejor alimento que el maíz sin fermentar, ya que entre los
microorganismos responsables de la fermentación existen algunos fijadores del
nitrógeno atmosférico, como el Agrobacterium azotophilum.
FERMENTACIÓN
ALCOHOLICA
La
fermentación alcohólica producida por levaduras ha sido utilizada por todos los
diferentes pueblos de la Tierra.
En
la obtención industrial de etanol se usan diversos sustratos; entre ellos, uno
de los principales son las mieles incristalizables que quedan como residuo
después de la cristalización del azúcar.
La
levadura también se emplea en la fabricación de pan.
Al
mezclarse la levadura con la masa de harina se lleva a cabo una fermentación
por medio de la cual algunas moléculas de almidón se rompen para dar glucosa,
la que se sigue fermentando hasta dar alcohol y bióxido de carbono (CO2). Es
este gas el que esponja la masa de harina y hace que el pan sea suave .
OTROS
PRODUCTOS OBTENIDOS POR FERMENTACIÓN.
Fermentación
láctica
La
leche es fermentada por varios microorganismos tales como Lactobacillus
casei, o por cocos como el Streptococcus cremoris, transformándose
en alimentos duraderos.
La
acidez de la leche fermentada se debe al ácido láctico que se forma por la
transformación de los azúcares de la leche (de la lactosa).
Las
fermentaciones pueden ser provocadas por muy diversos microorganismos, por lo
que las transformaciones pueden seguir distintos caminos y, por lo tanto,
obtenerse diferentes productos, tales como ácido butírico, butanol, acetona,
isopropanol, ácido propiónico etc.
A
diferencia del ser humano difíciles reacciones las realizan los microorganismos
en poco tiempo y con excelentes rendimientos.
La
primera transformación química en esteroides fue efectuada por Mamoli y
Vancellone en 1937. Ellos obtuvieron testosterona, la hormona masculina, a
partir de androstenolona.
los
microorganismos hacen oxidaciones y reducciones selectivas para obtener
sustancias tan valiosas.
Las
fermentaciones se han utilizado también para obtener corticoides..
El
grupo de investigación de los laboratorios Upjohn empleó en 1952 un cultivo del
hongoRhizopus nigricans para introducir un grupo alcohol (OH) a la
progesterona y producir la 11a-hidroxiprogesterona.
La
introducción del grupo hidróxido en la posición 11a de la progesterona es
un paso clave en la ruta hacia los corticoides, que son sustancias con
importantes actividades biológicas que las hacen útiles en medicina. Entre los
corticoides más conocidos podemos mencionar a la cortisona y a la
dihidrocortisona.
Vll.
JABONES, SAPONINAS Y DETERGENTES
El
efecto limpiador de jabones y detergentes se debe a que en su molécula existe
una parte lipofílica por medio de la cual se unen a la grasa o aceite, mientras
que la otra parte de la molécula es hidrofílica, tiene afinidad por el agua,
por lo que se une con ella; así, el jabón toma la grasa y la lleva al agua
formando una emulsión.
SAPONIFICACIÓN
Los
jabones se preparan por medio de una de las reacciones químicas más conocidas:
la llamada saponificación de aceites y grasas.
Los
aceites vegetales cuando son tratados con una base fuerte como sosa o potasa se
saponifican, es decir producen la sal del ácido graso conocida como jabón y
liberan glicerina.
Con
frecuencia se agrega brea en el proceso de saponificación obteniéndose así
jabones en los que, junto con las sales de sodio de ácidos grasos, se tendrá la
sal de sodio de ácidos resínicos, lo que los hace más solubles y más
apropiados.
FABRICACIÓN
DE
El
proceso de fabricación de jabón es el siguiente: se coloca el aceite o grasa en
un recipiente llamado paila, que puede ser calentado mediante un serpentín
perforado por el que se hace circular vapor. Cuando la grasa se ha fundido ±8Oº
se agrega lentamente y con agitación una solución acuosa de sosa. La agitación
se continúa hasta obtener la saponificación total. Se agrega una solución de
sal común (NaCl) para que el jabón se separe y quede flotando sobre
la solución acuosa..
Se
recoge el jabón y se le agregan colorantes, u otros ingredientes, dependiendo
del uso que se le quiera dar.
ACCIÓN
DE LAS IMPUREZAS DEL AGUA SOBRE EL JABÓN
Cuando
el agua que se usa para lavar ropa o para el baño contiene sales de calcio u
otros metales, como magnesio o fierro, se le llama agua dura.
Este
tipo de agua produce que el jabón reacciona con las sales disueltas en el agua
y, como consecuencia, produce jabones insolubles.
Como
consecuencia de ello, el jabón no produce espuma hasta que todas las sales de
calcio o magnesio se han gastado produciendo una sustancia insoluble, la cual, además
de su mal aspecto, une su acción deteriorante de las telas.
DETERGENTES
Los
primeros detergentes sintéticos fueron descubiertos en Alemania en 1936. Los
primeros detergentes fueron sulfatos de alcoholes y después alquilbencenos
sulfonados, más tarde sustituidos por una larga cadena alifática.
Los
detergentes han creado un gran problema de contaminación, ya que muchos de
ellos no son degradables. Los detergentes para ser efectivos en las
condiciones de temperatura que se acostumbran en el lavado industrial de los
distintos pueblos de la Tierra, tiene que variar su formulación.
ENZIMAS
Estos
materiales adquirieron la facultad de eliminar las manchas proteicas o
carbohidratos, aún en el remojo.
Los
ácidos carboxílicos secuestran la dureza del agua reaccionando con las sales
metálicas presentes en esas aguas.
SAPONINAS
Antes
de que el hombre creara la gran industria del jabón se usaban jabones naturales
llamados saponinas (nombre derivado del latín sapo, jabón) y
conocidos por los mexicanos como amole. Los pueblos prehispánicos del
centro de México llamaban amole a estas plantas y eran sus jabones.
Las
saponinas producen hemolisis a grandes diluciones y están constituidas por
grandes moléculas orgánicas, como esteroides o triterpenos, unidas a una o
varias azúcares, por lo que contienen los elementos necesarios para emulsionar
la grasa: una parte lipofílica, que es el esteroide o triterpeno y una parte
hidrofílica, que es el azúcar, por medio de la cual se unirá al agua.
Entre
las saponinas de naturaleza esteroidal son muy importantes los glicósidos
cardiacos, obtenidos de la semilla de la dedalera o Digitalis purpurea. El
extracto obtenido de estas semillas, que contienen una mezcla de saponinas, es
muy útil en el tratamiento de enfermedades.
Los
glucósidos cardiacos se encuentran no sólo en la dedalera, sino que hay otras
plantas que también las contienen, tales como las distintas especies de la
familia Asclepidacea.
Esta
familia de plantas es rica en ellos, y su principal característica es la
producción de un jugo lechoso cuando se le cortan hojas o tallos.
Las
sustancias que contiene esta planta son una serie de lactonas, entre las que se
han podido caracterizar las llamadas calactina, calotropina y las sustancias
que contienen nitrógeno y azufre en su molécula, como la voluscharina y la
uscharina.
Vlll.Hormonas
vegetales y animales, feromonas, síntesis de hormonas a partir de sustancias
vegetales.
LAS
PLANTAS como otros seres vivos, necesitan hormonas para lograr un
crecimiento armónico, esto es, pequeñas cantidades de sustancias que se
desplazan a través de sus fluidos regulando su crecimiento, adecuándolos a las
circunstancias. Cuando la planta germina, comienzan a actuar algunas sustancias
hormonales que regulan su crecimiento desde esa temprana fase: las
fitohormonas, llamadas giberelinas, son las que gobiernan varios aspectos de la
germinación; cuando la planta surge a la superficie, se forman las hormonas
llamadas auxinas, las que aceleran su crecimiento vertical, y, más tarde, comienzan
a aparecer las citocininas, encargadas de la multiplicación de las células y
que a su vez ayudan a la ramificación de la planta.
Con
el descubrimiento del inhibidor del crecimiento, el ácido abscísico, se tiene
un buen panorama de la regulación del crecimiento de las plantas; sin embargo
todavía estamos muy lejos de conocer las funciones de muchas de las sustancias
químicas que elaboran los vegetales. Muchas de ellas son usadas como defensa
contra otras plantas (alelopatía) o como defensa contra insectos y aun contra
grandes herbívoros.
Existen
plantas despiden sustancias tóxicas, ya sea por su follaje, cuando están vivas,
o como producto de degradación, al descomponerse en el suelo. Estas sustancias
que impregnan el suelo evitan la germinación y, en caso de que nazcan otras
plantas, retardan su crecimiento, evitando así la competencia por el agua.
EL
MOVIMIENTO DE LAS PLANTAS
Todos
estos movimientos de las plantas son provocados por sustancias químicas.
Las células del girasol se contraen en el sitio en donde incide la luz solar formándose inhibidores de crecimiento en ese punto. El resultado es el de doblar el tallo formando una curva que apunta hacia el Sol. Es también interesante observar cómo los colorines y otras leguminosas, cuando se ha ocultado el Sol, doblan sus hojas como si durmieran y cómo se enderezan a la mañana siguiente para recibir la luz del Sol.
Las células del girasol se contraen en el sitio en donde incide la luz solar formándose inhibidores de crecimiento en ese punto. El resultado es el de doblar el tallo formando una curva que apunta hacia el Sol. Es también interesante observar cómo los colorines y otras leguminosas, cuando se ha ocultado el Sol, doblan sus hojas como si durmieran y cómo se enderezan a la mañana siguiente para recibir la luz del Sol.
MENSAJEROS
QUÍMICOS EN INSECTOS Y PLANTAS
Existen
tres clases principales de mensajeros químicos: alomonas, kairomonas y
feromonas Lasalomonas son sustancias que los
insectos toman de las plantas y que posteriormente usan como arma defensiva;
las kairomonas son sustancias químicas que al ser emitidas por un
insecto atraen a ciertos parásitos que lo atacarán, y las feromonas son
sustancias químicas por medio de las cuales se envían mensajes como atracción
sexual, alarma, etc.
Las
kairomonas son sustancias que denuncian a los insectos herbívoros ante sus parásitos,
a los que atraen. Sobre ellos depositan sus huevecillos para que, cuando
nazcan, las larvas se alimenten de ellos.
Los
insectos usan varios medios para comunicarse, pero cualquiera que sea la
modalidad, el insecto anuncia su presencia no sólo a congéneres, sino a otros
insectos que tienen el aparato apropiado para detectarlo.
FEROMONAS DE
MAMÍFEROS
Las
sustancias químicas son a veces características de un individuo que las usa
para demarcar su territorio. Más aún, ciertas sustancias le sirven para atraer
miembros del sexo opuesto. Las manadas de leones o los grupos de lobos tienen
su territorio de grupo. Estas secreciones están compuestas por una gran
variedad de sustancias químicas, las cuales sirven para identificar la especie,
el sexo y aún a un individuo particular. Se piensa que la secreción de las
glándulas especiales debe estar compuesta por feromonas, pero sólo unas pocas
han podido ser probadas como tales.
HORMONAS
SEXUALES
Son
sustancias químicas pertenecientes al grupo de los esteroides, pertenecientes
al mismo grupo que el de los ácidos biliares y el colesterol. Las
hormonas sexuales son producidas y secretadas por los órganos sexuales, bajo el
estímulo de sustancias proteicas que llegan, por medio de la corriente
sanguínea, desde el lóbulo anterior de la pituitaria en donde estas se
producen.
HORMONAS
MASCULINAS (ANDRÓGENOS)
Las
hormonas masculinas son las responsables del comportamiento y las
características masculinas del hombre y otros similares. Los caracteres
sexuales secundarios que en el hombre son entre otros, el crecimiento de barba
y bigote, en el gallo son muy notables y han servido para evaluar sustancias
con actividad de hormona masculina.
HORMONAS
FEMENINAS (ESTRÓGENOS)
Las
hormonas femeninas son sustancias esteroidales producidas en el ovario. Estas
sustancias dan a la mujer sus características formas redondeadas y su falta de
vello en el rostro. La hormona responsable de estas características en la mujer
se llama estradiol. Por muchos años se creyó que la hormona femenina era la
estrona, una sustancia encontrada en la orina femenina. Sin embargo, esta sustancia,
que ciertamente tiene actividad hormonal, es en realidad un producto de
descomposición de la verdadera hormona femenina, que es el estradiol.
ESTRÓGENOS
SINTÉTICOS (NO NATURALES)
Existen
dos sustancias sintéticas, estas son las drogas llamadas estilbestrol y
hexestrol. Estas sustancias aunque poseen una potente actividad de hormona
femenina, no son aplicables a personas dada su alta toxicidad.
LA
PROGESTERONA (ANTICONCEPTIVOS)
Contando
con DHA como materia prima, Imhoffen intentó transformarlo en
progesterona por adición de los dos carbones faltantes mediante aceliluro de
potasio. El producto obtenido no fue progesterona, pero, sin embargo, la
esterona, que fue la que se produjo, tuvo actividad progestacional, y aunque
ésta posee tan sólo una tercera parte de la actividad de la progesterona cuando
es inyectada, es más activa que ella por vía oral.
ESTEROIDES
CON ACTIVIDAD ANABÓLICA
La
testosterona, la verdadera hormona sexual masculina, tiene además la propiedad
de favorecer el desarrollo muscular. Los cuerpos de los adolescentes aumentan
de peso al favorecerse la fijación de proteínas por efecto de la testosterona.
A esta propiedad se le llama actividad anabólica y es muy importante tanto en
el tratamiento de muchas enfermedades como en convalecientes de operaciones que
necesitan recuperar fuerza y musculatura. La testosterona es útil, pero tiene
el inconveniente de su efecto masculinizante. Se necesitan, pues, otras
sustancias que tengan la propiedad anabólica de la testosterona, pero que no
tengan el efecto estimulante de la hormona sexual.
La
primera sustancia con estas propiedades fue la 19-nortestosterona, sustancia
que tiene un átomo menos que la testosterona. Esta sustancia posee una
actividad anabólica aún mayor que la testosterona, y es más débil como hormona
masculina. Como esta sustancia, se sintetizaron muchas más.
EFECTOS SECUNDARIOS
Y
efectivamente, el uso de esteroides anabólicos ayuda al desarrollo muscular,
pero por desgracia existen efectos secundarios que pueden ir desde mal carácter
y acné, hasta tumores mortales.
Uno
de los principales problemas con los atletas es que toman mucho más de las
cantidades que normalmente se prescriben a los pacientes que se necesitan
recuperar de una enfermedad. Los daños al hígado están perfectamente
documentados en personas que abusan de los esteroides. Algunos atletas han
muerto por desarrollar tumores cancerosos en el hígado. Otros efectos laterales
están relacionados con el efecto hormonal: algunos sufren de acné, calvicie y
alteración del deseo sexual. Peor todavía, algunos atletas del sexo masculino
han sufrido agrandamiento del busto.
ALGUNOS
ESTEROIDES ANABÓLICOS TOMADOS ORALMENTE
Sustancias
químicas con el esqueleto básico de las hormonas sexuales y de otras sustancias
indispensables para el buen funcionamiento del organismo humano existen en los
vegetales en forma natural.
Por
tener una molécula básicamente semejante son importante materia prima para la
elaboración de drogas esteroides de gran utilidad. Lo primero que se hace es
eliminar, por medio de una hidrólisis ácida, el azúcar o azúcares que llevan
unidos por lo regular en la posición C-3. De esta manera se separan los
azúcares de la sapogenina.
QUÍMICA
DE LAS SEMILLASCuando las semillas de esta planta son molidas y extraídas
con un disolvente como éter de petróleo, se obtiene, después de evaporado el
disolvente, un aceite abundante, cuyo análisis elemental mostró una composición
característica de los aceites para cocinar, ya que tiene un alto contenido de
ácido linoleico.
lX.Guerras
Químicas, accidentes químicos.
GUERRA
QUÍMICA
ANTES de
que el hombre apareciera sobre la Tierra ya existía la guerra. Los vegetales
luchaban entre sí por la luz y por el agua y sus armas eran sustancias químicas
que inhiben la germinación y el crecimiento del rival. La lucha contra insectos
devoradores ha sido constante durante millones de años. Las plantas mal armadas
sucumben y son sustituidas por las que, al evolucionar, han elaborado nuevas y
más eficaces sustancias que las defienden. Los insectos también responden,
adaptándose hasta tolerar las nuevas sustancias; muchos perecen y algunas
especies se extinguen, pero otras llegan a un acuerdo y logran lo que se llama
simbiosis, brindándose ayuda mutua, como el caso de laYucca y la Tegeticula mexicana.
GUERRA
ENTRE INSECTOS Y DE INSECTOS CONTRA ANIMALES MAYORES
Muchos
insectos poseen aguijones conectados a glándulas productoras de sustancias
tóxicas con los que se defienden de los intrusos. Las avispas y las abejas son
insectos bien conocidos por inyectar sustancias que causan dolor y alergias.
Otros
insectos producen repelentes para su defensa: algunos gusanos malolientes
producen aldehído butírico (CH3CH2CH2CHO).
Los
mamíferos también poseen armas químicas
.
EL
HOMBRE USA LA QUÍMICA PARA LA GUERRA
Posiblemente
la primera reacción química que el hombre aprovechó para destruir a su enemigo
fue el fuego. La misma reacción de oxidación que logró dominar para tener luz y
calor, para cocinar alimentos y fabricar utensilios, en fin, para hacer su vida
más placentera, fue usada para dar muerte a sus congéneres al quemar sus
habitaciones y cosechas.
Al
pasar el tiempo el hombre inventa un explosivo, la mezcla de salitre, azufre y
carbón, que es usada en un principio para hacer cohetes que alegraron fiestas y
celebraciones. Este descubrimiento, atribuido a los chinos, fue utilizado
posteriormente por el hombre para disparar proyectiles y así poder cazar
animales para su sustento.
LA
BOMBA DE HIROSHIMA
La bomba lanzada sobre Hiroshima fue una bola de uranio 235 no mayor de 8 cm de diámetro y de más o menos 5 kg. Pero como la fisión del uranio tiene un poder explosivo aproximadamente 10 millones de veces mayor que el TNT, la bomba debió equivaler a 20,000 tons de TNT.
La bomba lanzada sobre Hiroshima fue una bola de uranio 235 no mayor de 8 cm de diámetro y de más o menos 5 kg. Pero como la fisión del uranio tiene un poder explosivo aproximadamente 10 millones de veces mayor que el TNT, la bomba debió equivaler a 20,000 tons de TNT.
USO
DE SUSTANCIAS TÓXICAS EN LA GUERRA
Las
sustancias de alta toxicidad fueron utilizadas como armas químicas en la
primera Guerra Mundial. Los alemanes lanzaron, en abril de 1915, una nube de
cloro sobre los soldados franceses quienes, al no estar protegidos, tuvieron
que retirarse varios kilómetros. Pocos días después los alemanes repitieron el
ataque contra las tropas canadienses con los mismos resultados.
Las
fuerzas aliadas pronto fueron protegidas con máscaras que, aunque
rudimentarias, evitaron un desastre que parecía inminente.
GASES
NEUROTÓXICOS
Estos
gases son más letales que las armas químicas usadas en la primera Guerra
Mundial. Son inodoros, por lo que es muy difícil detectarlos antes de que hayan
hecho daño mortal.
La
ventaja de las armas químicas es que son baratas y no requieren de una
tecnología muy avanzada, de manera que prácticamente cualquier ejército puede
ser dotado de ellas, sin contar de que son muy fáciles de arrojar contra el
enemigo.
ESPIONAJE
QUÍMICO. EL POLVO DE LOS ESPÍAS
El
aldehído aromático 5(4-nitrofenilo)-2,4-pentadien -1-al ha sido usado para
marcar el camino seguido diariamente, por personas sometidas a investigación.
El aldehído, que es un polvo amarillo, se coloca sobre objetos que normalmente
se tocan, tales como el volante del automóvil, el pasamanos de la escalera y la
cerradura de la puerta. La sustancia, colocada en pequeñas cantidades, se
adhiere a la mano y luego puede ser detectada en los objetos que el individuo
tocó posteriormente. De esta manera se puede seguir el trayecto de la persona
investigada.
Para
detectar el aldehído se desarrolló un procedimiento analítico que consiste en
pasar un algodón humedecido con alcohol sobre el objeto tocado. Se pone el
algodón en un tubo de ensayo que contenga 0.5 ml de metanol además de el mismo
volumen de naftoresorcinol al 1% en metanol; al agregar 0.5 ml de ac.
clorhídrico concentrado se desarrolla un color que va del rosado al violeta.
LOS
HERBICIDAS COMO ARMA QUÍMICA. SU USO EN VIETNAM
Las
auxinas sintéticas fueron preparadas en una gran variedad dependiendo de
la planta que se pretende matar, El ácido 2,4,D fue un herbicida selectivo que
mata a plantas de hojas anchas sin dañar a los cereales, por lo que protege en
forma eficiente a cultivos de trigo, avena, cebada y otros granos. En cambio,
existen herbicidas tan potentes, como el ácido 3,4-diclorofenoxiacético, que
mata a todo tipo de plantas, por lo que en vez de proteger los cultivos los
aniquila.
EL
AGENTE NARANJA
El agente naranja es una combinación de dos herbicidas que, en pruebas hechas en selvas tropicales africanas, mostró ser muy eficiente como defoliador de árboles. El agente naranja contiene dos herbicidas, el ácido 2,4,D y el 2,4,5,T. Al ser aplicado a los campos de cultivo, hace que las plantas crezcan demasiado rápido y mueran antes de producir sus frutos. En la guerra de Vietnam fue utilizado para hacer que los árboles perdieran sus hojas y que de esta manera no se pudiese esconder el enemigo, aunque sin tener en cuenta el daño que se pudiera causar a largo plazo al ambiente y a las personas. Años después se ha visto el daño, pues grandes extensiones del territorio vietnamita se volvieron áridos, la población ha desarrollado cáncer y se han dado malformaciones en los recién nacidos.
El agente naranja es una combinación de dos herbicidas que, en pruebas hechas en selvas tropicales africanas, mostró ser muy eficiente como defoliador de árboles. El agente naranja contiene dos herbicidas, el ácido 2,4,D y el 2,4,5,T. Al ser aplicado a los campos de cultivo, hace que las plantas crezcan demasiado rápido y mueran antes de producir sus frutos. En la guerra de Vietnam fue utilizado para hacer que los árboles perdieran sus hojas y que de esta manera no se pudiese esconder el enemigo, aunque sin tener en cuenta el daño que se pudiera causar a largo plazo al ambiente y a las personas. Años después se ha visto el daño, pues grandes extensiones del territorio vietnamita se volvieron áridos, la población ha desarrollado cáncer y se han dado malformaciones en los recién nacidos.
EFECTOS
DEL AGENTE NARANJA
Las
compañías químicas que proporcionaron el agente naranja contaminado con dioxina
fueron condenadas a pagar 180 millones de dólares a los afectados. Así, unos 15
000 veteranos y los que de ellos dependen, además de alrededor de 40 000
miembros del personal que pudieron demostrar que estuvieron en contacto con el
herbicida, fueron indemnizados.
Si
más de 50 000 excombatientes de Vietnam pudieron demostrar que fueron dañados
por el agente naranja.
LLUVIA
AMARILLA, POSIBLE USO DE MICOTOXINAS COMO ARMAS DE GUERRA
Dadas
las historias contadas por los montañeses del sudeste de Asia acerca de la
aparición de nubes amarillas que matan rápidamente a quienes toca en forma
directa y que enferma con extraños síntomas a la gente más alejada, y las de
algunos nativos de Laos y Kampuchea que hablan de lluvia amarilla que provoca
muerte y enfermedad, la embajada de los Estados Unidos y después la comunidad
científica internacional comenzaron a inquietarse.
Se
pensó en la posibilidad de que la lluvia amarilla tuviese que ver con alguno de
los productos químicos usados en la guerra, tales como gases neurotóxicos.
El
mundo entero se alarmó cuando el 13 de septiembre de 1981 el secretario de
Estado estadounidense, Alexander Haig, anunció en Alemania que la lluvia ácida
era provocada por armas rusas.
Las
micotoxinas que se cree que se encuentran en la lluvia amarilla son las
llamadas tricotecenos y son producidos por un hongo del
género Fusarium. Una de estas toxinas es la llamada
deoxynivolenol (DON) o vomitoxina.
LAS
SUSTANCIAS TÓXICAS COMO ACCIDENTES
Recientemente
en la planta de insecticidas de Bhopal en el centro de la India se sufrió un
accidente con el escape de isocianato de metilo.
Este
gas, altamente tóxico, se emplea en la fabricación del insecticida carbaril
(1-naftil-metil carbamato), el que a su vez se prepara con metil amina y con el
también gas muy tóxico fosgeno.
La
fábrica había operado normalmente por varios años hasta que la noche del 2 de
diciembre de 1984, después de haber ocurrido una inesperada reacción en el
tanque que contenía la muy reactiva sustancia química, isocianato de metilo (CH3 N=C=O),
el tanque se calentó, la presión aumentó y a media noche liberó con violencia
toneladas de isocianato de metilo, que como una niebla mortal cubrió gran parte
de la ciudad de Bhopal. Mucha gente murió.
Opiniones por capítulo:
I. Átomos y moléculas en el Universo.La tabla periódica de los elementos.
Me gusto en general el capítulo, pues creo que fue una excelente forma de abrir la lectura empezando desde lo más básico. Me agrado bastante el como explican el origen del universo, pues este se formo debido a una gran explosión, que a partir de un gas denso se formaron las innumerables galaxias que ahora existen en el Universo. Me llamo mucho la atención el como desde los inicios de la existencia de este, se comenzaron a formar los primeros núcleos de los elementos, iniciando con el Hidrógeno seguido por Helio (los principales constituyentes del Universo), y que posteriormente en el interior de las estrellas se formarían los núcleos de los demás elementos.
Creo que esté capítulo en lo que buscaba enfocarse especialmente era en conocer las estructuras principales de los primeros elementos formados, la manera en como se podrían clasificar de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas en lo que se nombraría como la tabla periódica de los elementos y el como comenzaron a formar los primeros compuestos con los elementos que surgían,
ll. El átomo de carbono, los hidrocarburos, otras moléculas orgánicas, su posible existencia en la Tierra Primitiva y en otros cuerpos celestes.
Este capítulo se enfoca principalmente en la generación del carbono y la reacción del hidrógeno con este para así formar moléculas de hidrocarburos, principalmente del metano.
La parte que se me hizo más interesante fué en la que se comenzo a hablar de el Metano y otros compuestos químicos en los diferentes cuerpos celestes que conforman nuestra galaxia, me agrado bastante los datos que te proporciona la lectura sobre cada planeta que conforma nuestro sistema solar, algunas características sobre estos, los elementos que más abundan en ellos y la diferente composición química del cuerpo de los planteas y su atmósfera debido a las diferentes temperaturas en las que se formaron en aquella nebulosa entre otras cosas.
La explicación acerca de los cometas, primordialmente sobre el cometa Halley, un cometa que pasa por las cercanías de la Tierra cada 76 años.
lll. Radiación Solar, aplicaciones de la radiación, capa protectora de ozono, fotosíntesis, atmósfera oxidante, condiciones apropiadas para la vida animal.
Este capítulo te habla sobre las distintas radiaciones solares, el como parte del oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación ultravioleta transformándolo en ozono, lo que provoco que de esta manera se fuera formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta, pues con la ayuda de esta se estimularía el surgimiento de la vida en el planeta. También en este capítulo se habla sobre las celdas fotovoltaicas, el procedimiento mediante el cual funcionan a traves de la propiedad de la energía luminosa de excitar los electrones de los átomos y también sobre la fotosíntesis la cual consiste en que los organismos con clorofilia como las plantas, las algas y algunas bacterias capturen la energía luminosa para posteriormente transformarla en energía química, transformando el CO2 en O2.
lV. Vida animal, hemoglobina, energía de compuestos orgánicos, dominio del fuego.
En este capítulo aparece el hombre como una especie que se diferencia de los demás animales debido a que este tiene un cerebro que le permitía aprender cosas nuevas y asimilar experiencias, un órgano más desarrollado. En la lectura te explica a grandes rasgos el como funciona el cerebro humano y el como utiliza la glucosa pura como fuente de energía.
También se enfoca en la hemoglobina, el descubrimiento del fuego y la manera en la que el hombre comenzó a dominar el fuego.
V. Importancia del hombre: Usos mágicos y medicinales.
Este fue uno de los capítulos que más me agrado, pues la lectura me pareció más sencilla que las anteriores, me gusto el tema y la explicación.
Este capítulo se orienta en el conocimiento de las propiedades de las plantas como medicina y con algunos fines mágicos o el uso de las mismas en rituales sagrados. Nos habla sobre algunas plantas en específico y sus propiedades curativas y analgésicas para controlar el dolor y quitar malestares.
También menciona la mezcla de ciertas sustancias para crear antídotos venenosos que facilitaran la caza para el ser humano.
Los estudios de algunos personajes sobre las propiedades de las plantas y el principio activo contenidos en ellas.
Vl. Fermentaciónes, Pulque, Colonche, tesgüiño, pozol, modificaciónes químicas.
En este capítulo habla sobre el proceso de la fermentación en los alimentos, principalmente en bebidas, en cada una de las bebidas te explica el proceso de fermentación pues no es el mismo para todas, el tiempo que llevan y la manera en la que pasa.
Menciona la fermentación alcohólica que es producida por levaduras, y el como pueden ser provocadas por diversos microorganismos.
Vll. Jabones, Saponinas y detergentes.
En este capítulo explica el como es que lo jabones y detergentes logran quitar las manchas. Pues su efecto limpiador se debe a que en su molecula existe una parte lipofílica por medio de la cual se unen la grasa y el aceite, mientras que la otra parte de la molécula es hidrofilica, tiene afinidad por el agua lo que provoca que se unan, así el jabón toma la grasa y forma una emulsión. Menciona el procedimiento de la fabricación de jabones y detergentes y la acción de la llamada agua dura sobre el jabón.
Vlll. Hormonas Vegetales y animales, feromonas, síntesis de hormonas a partir de sustancias vegetales.
Me gusto este capítulo pues aprendí algunas cosas que desconocía, se mencionan principalmente las hormonas que produce el cuerpo humano y las hormonas vegetales que ayudan a regular las funciones en cada caso , los movimientos de algunas plantas provocadas por sustancias químicas y el funcionamiento de los esteroides con actividad anabólica con el fin de favorecer el desarrollo muscular.
lX. Guerras químicas, accidentes químicos.
Pues este capítulo se trata sobre la química en relación a la guerra, nos explica los productos tóxicos utilizados en las guerras, se orienta principalmente a la primera y segunda guerra mundial y a la guerra de Vietnam. Menciona la evolución del armamento químico sus funciones y al mismo tiempo las consecuencias o daños que causan.
Síntesis del libro: Química, Universo, Tierra y Vida.
Las reacciones químicas ocurren espontáneamente en el Universo, produciendo en forma lenta sustancias sencillas. En nuestro planeta, las reacciones químicas también suceden espontáneamente, pero de manera mucho más rápida y formando moléculas más complicadas, debido sobre todo a la presencia de oxígeno en el aire y en las aguas de mares, ríos y lagos.
La complicada química que se desarrolla en el cerebro ha convertido a los seres humanos en seres inteligentes y, como tales, capaces de realizar procesos químicos a voluntad en laboratorios y fábricas, con lo que logra producir en forma rápida y eficiente una gran cantidad de compuestos.
En el uso de los recursos energéticos del planeta, la moderna tecnología ha llevado al hombre a la exploración de los espacios extraterrestres, al estudio de la Luna, de los planetas y cometas.
Con éstos y muchos más éxitos, la humanidad ha sobrestimado su poder de dominio sobre la naturaleza, y en su afán de uso y abuso de los recursos del planeta, ha alterado la naturaleza con su depredación, la ha desequilibrado.
A
Cuando la temperatura del Universo era de alrededor de mil millones de grados, se comenzaron a formar los núcleos de los elementos. Primero el hidrógeno (H) y el helio (He); posteriormente, en el interior de las estrellas se fueron formando los núcleos de otros elementos, hasta llegar a un número cercano a 100. Los químicos han encontrado que los elementos se pueden clasificar de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas en lo que se conoce como la tabla periódica de los elementos.
L
La Tierra, al igual que los demás planetas, tuvo en su primera época una atmósfera rica en hidrógeno (H2), por lo que el carbono (C) reaccionó con él formando moléculas de hidrocarburos (carbono hidrogenado), formando el más sencillo de los hidrocarburos, el metano (CH4).
El metano es un gas volátil e inflamable que, por su alto contenido de calor, 13.14 Kcal/g, es un combustible eficaz. Es el principal componente del gas natural.
El metano formó parte de la atmósfera primitiva de la Tierra, donde se generó por la acción reductora del hidrógeno sobre el carbono. Era el gas predominante de aquel entonces.
Actualmente el metano forma parte de la atmósfera de los planetas fríos que se encuentran más allá de Marte en nuestro Sistema Solar, es decir Júpiter, Neptuno, Urano y Plutón.
El vapor de agua existente en la atmósfera primitiva de la Tierra estuvo expuesto a la radiación ultravioleta que durante millones de años llegó hasta la superficie terrestre sin dificultad. Las moléculas de agua eran descompuestas en hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) por la alta energía del ultravioleta.
Parte del oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación ultravioleta y transformado en su alótropo, una forma de oxígeno de alta energía llamado ozono (03). De esta manera se fue formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta que se situó a una altura de alrededor de 30 km sobre la superficie terrestre. Esta capa de ozono protege a la Tierra de las radiaciones ultravioleta.
La fotosíntesis es un proceso en virtud en el cual la clorofila, como las plantas, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
L
De todos los animales que poblaron el planeta hubo uno que destacó por tener un cerebro mayor que los demás: el hombre. Este fue poco a poco dominando su entorno vital gracias a su cerebro superior, que le permitía aprender y asimilar experiencia.
El hombre primitivo llego a dominar el fuego; fue entonces cuando encontró la manera de liberar a voluntad la energía que los vegetales habían tomado de la radiación solar y acumulado en forma de materia orgánica. esta fue su primera reacción química que podía dominar a voluntad, iniciando la reacción aumentando el oxígeno al soplar sobre las brasas en contacto con leña seca, posteriormente aprendió a iniciarlo mediante chispas y fricción.
El químico primitivo encontró que los aceites esenciales no solo tenían olor agradable, sino que muchos de ellos tenían además propiedades muy útiles, como eran las de ahuyentar a los insectos y de curar algunas enfermedades.
El conocimiento de las plantas y sus propiedades seguía avanzando, pues ahora serían utilizadas mediante su principio activo como analgésicos para calmar dolores, como antídotos venenosos para la caza y para su uso en rituales sagrados.
M
La fermentación el proceso químico más antiguo que el hombre pudo controlar.
Posiblemente la primera reacción química que el hombre aprovechó para destruir a su enemigo fue el fuego. La misma reacción de oxidación que logró dominar para tener luz y calor. Al pasar el tiempo el hombre inventa un explosivo, la mezcla de salitre, azufre y carbón, para disparar proyectiles y así poder cazar animales para su sustento.
Pero el hombre, siempre agresivo, terminó por emplear el poder explosivo de la pólvora para hacer armas guerreras y así enfrentarse a su enemigo.
Más tarde se fueron descubriendo explosivos más poderosos. Varios productos nitrados, por su alto contenido de oxígeno, son buenos explosivos.
Opinión Personal del libro:
En general el libro me agrado bastante, pues la lectura no es pesada y es de fácil comprensión, me gusto mucho el como comenzó abriendo la lectura desde lo principal que fue el cómo se creo el Universo para finalmente terminar con lo que son las Guerras químicas y el como fue que el hombre logro utilizar la química a su favor. Uno de los capítulos que más me gusto fue el dos, pues a pesar que fue el más extenso del libro me llamo mucho la atención cuando se comienza a hablar de los planetas y de los cometas, pues te informa de las características, los elementos (principalmente el metano), y los satelites que se encuentran en cada uno. En el capítulo cuatro tuve un poco de confusión con la hemoglobina, pero bueno fuera de eso todo estuvo bien, los demás capítulos me parecieron buenos pues te explican de una excelente manera y con ayuda de esquemas para que la comprensión de la lectura sea mejor.
REFERENCIA:
Química, Universo, Tierra y Vida.
Alfonso Romo
México D.F.
1996
Opiniones por capítulo:
I. Átomos y moléculas en el Universo.La tabla periódica de los elementos.
Me gusto en general el capítulo, pues creo que fue una excelente forma de abrir la lectura empezando desde lo más básico. Me agrado bastante el como explican el origen del universo, pues este se formo debido a una gran explosión, que a partir de un gas denso se formaron las innumerables galaxias que ahora existen en el Universo. Me llamo mucho la atención el como desde los inicios de la existencia de este, se comenzaron a formar los primeros núcleos de los elementos, iniciando con el Hidrógeno seguido por Helio (los principales constituyentes del Universo), y que posteriormente en el interior de las estrellas se formarían los núcleos de los demás elementos.
Creo que esté capítulo en lo que buscaba enfocarse especialmente era en conocer las estructuras principales de los primeros elementos formados, la manera en como se podrían clasificar de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas en lo que se nombraría como la tabla periódica de los elementos y el como comenzaron a formar los primeros compuestos con los elementos que surgían,
ll. El átomo de carbono, los hidrocarburos, otras moléculas orgánicas, su posible existencia en la Tierra Primitiva y en otros cuerpos celestes.
Este capítulo se enfoca principalmente en la generación del carbono y la reacción del hidrógeno con este para así formar moléculas de hidrocarburos, principalmente del metano.
La parte que se me hizo más interesante fué en la que se comenzo a hablar de el Metano y otros compuestos químicos en los diferentes cuerpos celestes que conforman nuestra galaxia, me agrado bastante los datos que te proporciona la lectura sobre cada planeta que conforma nuestro sistema solar, algunas características sobre estos, los elementos que más abundan en ellos y la diferente composición química del cuerpo de los planteas y su atmósfera debido a las diferentes temperaturas en las que se formaron en aquella nebulosa entre otras cosas.
La explicación acerca de los cometas, primordialmente sobre el cometa Halley, un cometa que pasa por las cercanías de la Tierra cada 76 años.
lll. Radiación Solar, aplicaciones de la radiación, capa protectora de ozono, fotosíntesis, atmósfera oxidante, condiciones apropiadas para la vida animal.
Este capítulo te habla sobre las distintas radiaciones solares, el como parte del oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación ultravioleta transformándolo en ozono, lo que provoco que de esta manera se fuera formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta, pues con la ayuda de esta se estimularía el surgimiento de la vida en el planeta. También en este capítulo se habla sobre las celdas fotovoltaicas, el procedimiento mediante el cual funcionan a traves de la propiedad de la energía luminosa de excitar los electrones de los átomos y también sobre la fotosíntesis la cual consiste en que los organismos con clorofilia como las plantas, las algas y algunas bacterias capturen la energía luminosa para posteriormente transformarla en energía química, transformando el CO2 en O2.
lV. Vida animal, hemoglobina, energía de compuestos orgánicos, dominio del fuego.
En este capítulo aparece el hombre como una especie que se diferencia de los demás animales debido a que este tiene un cerebro que le permitía aprender cosas nuevas y asimilar experiencias, un órgano más desarrollado. En la lectura te explica a grandes rasgos el como funciona el cerebro humano y el como utiliza la glucosa pura como fuente de energía.
También se enfoca en la hemoglobina, el descubrimiento del fuego y la manera en la que el hombre comenzó a dominar el fuego.
V. Importancia del hombre: Usos mágicos y medicinales.
Este fue uno de los capítulos que más me agrado, pues la lectura me pareció más sencilla que las anteriores, me gusto el tema y la explicación.
Este capítulo se orienta en el conocimiento de las propiedades de las plantas como medicina y con algunos fines mágicos o el uso de las mismas en rituales sagrados. Nos habla sobre algunas plantas en específico y sus propiedades curativas y analgésicas para controlar el dolor y quitar malestares.
También menciona la mezcla de ciertas sustancias para crear antídotos venenosos que facilitaran la caza para el ser humano.
Los estudios de algunos personajes sobre las propiedades de las plantas y el principio activo contenidos en ellas.
Vl. Fermentaciónes, Pulque, Colonche, tesgüiño, pozol, modificaciónes químicas.
En este capítulo habla sobre el proceso de la fermentación en los alimentos, principalmente en bebidas, en cada una de las bebidas te explica el proceso de fermentación pues no es el mismo para todas, el tiempo que llevan y la manera en la que pasa.
Menciona la fermentación alcohólica que es producida por levaduras, y el como pueden ser provocadas por diversos microorganismos.
Vll. Jabones, Saponinas y detergentes.
En este capítulo explica el como es que lo jabones y detergentes logran quitar las manchas. Pues su efecto limpiador se debe a que en su molecula existe una parte lipofílica por medio de la cual se unen la grasa y el aceite, mientras que la otra parte de la molécula es hidrofilica, tiene afinidad por el agua lo que provoca que se unan, así el jabón toma la grasa y forma una emulsión. Menciona el procedimiento de la fabricación de jabones y detergentes y la acción de la llamada agua dura sobre el jabón.
Vlll. Hormonas Vegetales y animales, feromonas, síntesis de hormonas a partir de sustancias vegetales.
Me gusto este capítulo pues aprendí algunas cosas que desconocía, se mencionan principalmente las hormonas que produce el cuerpo humano y las hormonas vegetales que ayudan a regular las funciones en cada caso , los movimientos de algunas plantas provocadas por sustancias químicas y el funcionamiento de los esteroides con actividad anabólica con el fin de favorecer el desarrollo muscular.
lX. Guerras químicas, accidentes químicos.
Pues este capítulo se trata sobre la química en relación a la guerra, nos explica los productos tóxicos utilizados en las guerras, se orienta principalmente a la primera y segunda guerra mundial y a la guerra de Vietnam. Menciona la evolución del armamento químico sus funciones y al mismo tiempo las consecuencias o daños que causan.
Síntesis del libro: Química, Universo, Tierra y Vida.
Las reacciones químicas ocurren espontáneamente en el Universo, produciendo en forma lenta sustancias sencillas. En nuestro planeta, las reacciones químicas también suceden espontáneamente, pero de manera mucho más rápida y formando moléculas más complicadas, debido sobre todo a la presencia de oxígeno en el aire y en las aguas de mares, ríos y lagos.
La complicada química que se desarrolla en el cerebro ha convertido a los seres humanos en seres inteligentes y, como tales, capaces de realizar procesos químicos a voluntad en laboratorios y fábricas, con lo que logra producir en forma rápida y eficiente una gran cantidad de compuestos.
En el uso de los recursos energéticos del planeta, la moderna tecnología ha llevado al hombre a la exploración de los espacios extraterrestres, al estudio de la Luna, de los planetas y cometas.
Con éstos y muchos más éxitos, la humanidad ha sobrestimado su poder de dominio sobre la naturaleza, y en su afán de uso y abuso de los recursos del planeta, ha alterado la naturaleza con su depredación, la ha desequilibrado.
A
STRÓNOMOS y físicos han postulado como origen del Universo una gran explosión, que a partir de un gas denso formó las innumerables galaxias que ahora pueblan el Universo. Cuando la temperatura del Universo era de alrededor de mil millones de grados, se comenzaron a formar los núcleos de los elementos. Primero el hidrógeno (H) y el helio (He); posteriormente, en el interior de las estrellas se fueron formando los núcleos de otros elementos, hasta llegar a un número cercano a 100. Los químicos han encontrado que los elementos se pueden clasificar de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas en lo que se conoce como la tabla periódica de los elementos.
L
A TEORÍA de la gran explosión como origen del Universo concibe la formación del átomo de carbono, en el interior de las estrellas mediante la colisión de tres átomos de helio.La Tierra, al igual que los demás planetas, tuvo en su primera época una atmósfera rica en hidrógeno (H2), por lo que el carbono (C) reaccionó con él formando moléculas de hidrocarburos (carbono hidrogenado), formando el más sencillo de los hidrocarburos, el metano (CH4).
El metano es un gas volátil e inflamable que, por su alto contenido de calor, 13.14 Kcal/g, es un combustible eficaz. Es el principal componente del gas natural.
El metano formó parte de la atmósfera primitiva de la Tierra, donde se generó por la acción reductora del hidrógeno sobre el carbono. Era el gas predominante de aquel entonces.
Actualmente el metano forma parte de la atmósfera de los planetas fríos que se encuentran más allá de Marte en nuestro Sistema Solar, es decir Júpiter, Neptuno, Urano y Plutón.
El vapor de agua existente en la atmósfera primitiva de la Tierra estuvo expuesto a la radiación ultravioleta que durante millones de años llegó hasta la superficie terrestre sin dificultad. Las moléculas de agua eran descompuestas en hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) por la alta energía del ultravioleta.
Parte del oxígeno que ingresaba en la atmósfera era activado por la radiación ultravioleta y transformado en su alótropo, una forma de oxígeno de alta energía llamado ozono (03). De esta manera se fue formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta que se situó a una altura de alrededor de 30 km sobre la superficie terrestre. Esta capa de ozono protege a la Tierra de las radiaciones ultravioleta.
La fotosíntesis es un proceso en virtud en el cual la clorofila, como las plantas, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
L
A CAPA de ozono formada por la acción de la luz ultravioleta dio a la Tierra una protección contra la alta energía de esta misma radiación, creándose así las condiciones apropiadas para la aparición de la vida.De todos los animales que poblaron el planeta hubo uno que destacó por tener un cerebro mayor que los demás: el hombre. Este fue poco a poco dominando su entorno vital gracias a su cerebro superior, que le permitía aprender y asimilar experiencia.
El hombre primitivo llego a dominar el fuego; fue entonces cuando encontró la manera de liberar a voluntad la energía que los vegetales habían tomado de la radiación solar y acumulado en forma de materia orgánica. esta fue su primera reacción química que podía dominar a voluntad, iniciando la reacción aumentando el oxígeno al soplar sobre las brasas en contacto con leña seca, posteriormente aprendió a iniciarlo mediante chispas y fricción.
El químico primitivo encontró que los aceites esenciales no solo tenían olor agradable, sino que muchos de ellos tenían además propiedades muy útiles, como eran las de ahuyentar a los insectos y de curar algunas enfermedades.
El conocimiento de las plantas y sus propiedades seguía avanzando, pues ahora serían utilizadas mediante su principio activo como analgésicos para calmar dolores, como antídotos venenosos para la caza y para su uso en rituales sagrados.
M
UCHOS microorganismos son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias, especialmente en carbohidratos. al dejar alimentos a la intemperie en poco tiempo han alterado su sabor y, si se dejan algún tiempo más, la fermentación se hace evidente comenzando a desprender burbujas.La fermentación el proceso químico más antiguo que el hombre pudo controlar.
Posiblemente la primera reacción química que el hombre aprovechó para destruir a su enemigo fue el fuego. La misma reacción de oxidación que logró dominar para tener luz y calor. Al pasar el tiempo el hombre inventa un explosivo, la mezcla de salitre, azufre y carbón, para disparar proyectiles y así poder cazar animales para su sustento.
Pero el hombre, siempre agresivo, terminó por emplear el poder explosivo de la pólvora para hacer armas guerreras y así enfrentarse a su enemigo.
Más tarde se fueron descubriendo explosivos más poderosos. Varios productos nitrados, por su alto contenido de oxígeno, son buenos explosivos.
Opinión Personal del libro:
En general el libro me agrado bastante, pues la lectura no es pesada y es de fácil comprensión, me gusto mucho el como comenzó abriendo la lectura desde lo principal que fue el cómo se creo el Universo para finalmente terminar con lo que son las Guerras químicas y el como fue que el hombre logro utilizar la química a su favor. Uno de los capítulos que más me gusto fue el dos, pues a pesar que fue el más extenso del libro me llamo mucho la atención cuando se comienza a hablar de los planetas y de los cometas, pues te informa de las características, los elementos (principalmente el metano), y los satelites que se encuentran en cada uno. En el capítulo cuatro tuve un poco de confusión con la hemoglobina, pero bueno fuera de eso todo estuvo bien, los demás capítulos me parecieron buenos pues te explican de una excelente manera y con ayuda de esquemas para que la comprensión de la lectura sea mejor.
REFERENCIA:
Química, Universo, Tierra y Vida.
Alfonso Romo
México D.F.
1996
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