jueves, 9 de febrero de 2012

Química, universo, tierra y vida

Capitulo1       ÁTOMOS Y MOLECULAS EN EL UNIVERSO.
Se han postulado varias teorías con respecto al origen de la tierra la mas creíble por la comunidad científica es que se formo mediante una explosión y de  eso broto un gas denso que formo las galaxias que ahora hay en todo el universo. La más conocida  de ella es la Vía Láctea formada por más 100 mil millones de estrellas en la que se encuentra el sol. La  temperatura de hace mil millones de años formaron los elementos más simples que son el helio (He) y el hidrógeno (H) y después se fueron formando otros elementos hasta llegar al 100, para poder clasificarlos por sus propiedades físicas y químicas se creo la tabla periódica de los elementos. Los principales componentes del universo son el helio y el hidrógeno el hidrógeno es superior al 90% y el helio 8% estos son más abundantes en el sol y otras estrellas. El hidrógeno esta formado por un núcleo, llamado protón con una carga positiva neutralizada por un electrón (carga negativa). Cuando se pone una unidad de hidrógeno por 8 de oxigeno se produce una chispa eléctrica lo cual provoca una explosión y esta a su vez produce agua sin gases sobrantes esto recibe el nombre de ley de las proporciones constantes. El agua, producto formado por la combustión del hidrógeno es la molécula más abundante en la tierra donde se encuentra en 3 fases liquido con ¾ del planeta, como vapor y como solido (hielo), esta molécula es la base de la vida forma más de la mitad del peso de los seres vivos y en los organismos marinos se encuentra más de 90% de su peso. El agua es un liquido incoloro, inodoro e insípido su punto de fusión es 0°, su punto de ebullición es 100° al nivel del mar, cada mililitro pesa un gramo por lo cual un litro pesa un kilogramo. Siendo el agua el líquido mas abundante se le toma de referencia para medir la de las otras sustancias sobre todo si son liquidas. En estado solido el agua es menos densa que en forma liquida.
          LAS GRANDES RESERVAS DE AGUA COMO REGULADORAS DEL CLIMA
El agua se calienta o enfría mas lento que el suelo esto sirve para regular la temperatura. El agua no solo abunda en la tierra si no que también en otros cuerpos celestes como Marte que aunque no esta en su superficie existe agua congelada en los polos también debe existir debajo de la corteza. El cometa Halley la tiene en forma de hielo.
                             AGUA OXIGENADA, PERÓXIDO DE HIDRÓGENO   
El agua no es la única combinación que se puede obtener entre hidrógeno y oxigeno, existe otro compuesto que tiene un átomo de oxigeno mas que el agua, esta sustancia es conocida como agua oxigenada o peróxido de hidrógeno su estructura es H2O2. Esta sustancia es inestable por que libera oxigeno para quedar como agua común, esta agua mata a muchos microbios por lo que se usa como desinfectante se consigue en las farmacias muy diluida, en un laboratorio se emplea como oxidante y es más concentrada  es también mas peligrosa también se utiliza para aclarar en color del pelo.
                                         PREPARACION DE HIDRÓGENO
El hidrógeno puede liberarse de las moléculas en las que se encuentra combinado con otros elementos. Como el agua esta formada por átomos de hidrógeno al pasar una corriente eléctrica genera protones  los cuales se descargan liberando hidrógeno gaseoso. Un problema es que el agua pura es mala conductora por que se tiene que disolver una base o acido fuerte que la hagan conductora. A esta reacción se le llama electrolisis es una ruptura de moléculas por medio de electricidad se usa para romper la molécula del agua y liberar los  metales de sus sales, tiene múltiples aplicaciones como la obtención y purificación de metales.
                                  COMPONENTES DEL CUERPO HUMANO         
Los principales componente s del cuerpo humano son carbono, oxigeno, hidrógeno y nitrógeno. La molécula mas abundante de los seres vivos es el agua en el ser humano llega a ser más del 70% de su peso. Todos los elementos fueron tomados de la tierra y de la atmosfera para crear un ser vivo.
                                                         
 II EL ÁTOMO DE CARBONO  LOS HIDROCARBUROS.OTRAS MOLECULAS ORGÁNICAS, SU POSIBLE EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA  Y EN OTROS CUERPOS CELESTES
La generación de el carbono  y de los átomos  mas pesados se dio en el interior de las estrellas antes de la formación de nuestro sistema solar, cuyo nacimiento, a partir de los materiales cósmicos  polvo gas y provenientes  de los restos  de estrellas que explotaron  se remota a un pasado inimaginable  algo así como 46000 mileones de años
Cuando la tenue  nube de polvo y gas fue comprimida por la onda de choque producida por la explosión de una estrella llamadas supernovas
La tierra el tercer  planeta del sistema solar, tuvo la fortuna de no ser tan caliente como mercurio  y Venus  ni tan fríos como los planetas más alejados del sol.
Contiene agua en abundancia y carbono en cantidades  relativamente abundantes  además del resto de los elementos estables. EL carbono elemento basa de la vida se encuentra  en la corteza terrestre en una proporción de 0.03% ya sea libre o formando parte de diversas moléculas.
EL CARBONO EN ESTADO LIBRE.
El diamante es un cuerpo duro y transparente en el que  cada átomo  de carbono se encuentra unido a otros  cuatro localizados en los vértices  de un tetraedro, el grafito  es un material blando que se usa como lubricante y para escribir  o dibujar.
De la misma forma el diamante es más pesado que el grafito  pues su densidad  es de 3.5g/cm3  y la del grafito es de 2.3g/cm3. Como ambas están formadas por carbono  la diferencia entre sus propiedades físicas  se debe al modo de unión  entre sus átomos.
COMPUESTOS DEL CARBONO
El átomo de el carbono  por tener cuatro electrones  de valencia  tiende a rodearse por cuatro átomos  ya sea de el propio carbono  como en el diamante o diferentes elementos  como los que comparte  cuatro de sus elementos para así completar  su octeto



PRIMEROS HIDROCARBUROS
La tierra al igual  que los demás planetas tuvo en su primera época  una atmosfera  rica  en hidrogeno por lo que el carbono reacciono  con el formando moléculas de hidrocarburos. Como el hidrogeno solo tiene un electrón de valencia, cada átomo de carbono se une a cuatro de hidrogeno formando el mas  sencillo de los hidrocarburos el metano.
ACETILENO
El acetileno se usa como combinación como el oxigeno  en el soplete  oxiacetilénico, el cual sirve para soldar  o cortar objetos  de hierro. Los átomos de el carbono  no solo se pueden combinar  entre sí y con el hidrogeno para dar hidrocarburos sino que también pueden combinarse  con muchos otros elementos  principalmente con oxigeno  y con nitrógeno  para transformarse en los objetos orgánicos  que son la base de la vida.
EL METANO
El metano es  un gas volátil  e inflamable  que por su alto contenido de calor  13.14Kcal/g. es un combustible eficaz es el principal componente del gas natural junto con el  etano, propano y butano.
EL METANO  Y OTROS COMPUESTOS QUÍMICOS  EN LOS CUERPOS CELESTES
EL metano formo parte  de la atmosfera primitiva de la tierra donde se genero por la acción reductora del hidrogeno sobre el carbono. Era el gas predominante  en la atmosfera terrestre en aquel entonces.
LOS COMETAS
En los helados confines del sistema solar existen congelados millones de pequeños cuerpos celestes formados de  hielo gas y polvo  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.
COMPUESTOS OXIGENADOS DEL CARBONO
Conforme la atmosfera  de la tierra fue adquiriendo oxigeno este se fue consumiendo  en la oxidación  de los distintos   elementos  y moléculas que existían en ella. Fueron necesarios muchos millones de años  par que la cantidad de oxigeno atmosférico   se elevara lo suficiente para poder  sustentar la combustión.
METANOL ALCOHOL METILICO O ALCOHOLL DE MADERA
 El alcohol metílico es el más sencillo de los alcoholes  tiene un solo átomo de carbono  y su preparación  difiere un poco de la correspondiente a otros alcoholes: este procedimiento es el empleado por los fabricantes de carbón vegetal solo que ellos lanza a la atmosfera  todos los componentes  volátiles  como el metanol y la acetona
ALCOHOL ETÍLICO
 E s quizá el primer disolvente  químico preparado por el hombre. Se produce en la fermentación de productos azucarados  es usado como disolvente en pinturas barnices lacas y  muchos otros materiales industriales.

III. RADIACION SOLAR, APLICACIONES DE LA RADIACION, CAPA PROTECTORA DE OZONO, FOTOSINTESIS, ATMOSFERA OXIDANTE, CONDICIONES APROPIADAS PARA LA VIDA ANIMAL.
En el sol se están generando constantemente grandes cantidades de energía mediante reacciones termonucleares. La energía radiante se propaga por el espacio viajando a razón de 300 000 km por segundo (velocidad de la luz, c). A esta velocidad, las radiaciones llegan a la tierra ocho minutos después de ser generadas.
Las distintas radiaciones solares, de las cuales la luz visible es solo una pequeña parte, viajan por el espacio en todas direcciones, como los radios de un círculo, de donde proviene su nombre.
Antes del violeta, es decir a longitudes de onda menores de 400nm, existen radiaciones de lata energía que el ojo humano no puede percibir, llamadas ultravioleta.
A pesar que la reproducción de oxigeno era constante, la naturaleza reductora de la atmosfera se conservaba, ya que gran parte del oxigeno era consumido en la formación de óxidos con los elementos de la corteza terrestre y produciendo agua  y nitrógeno al reaccionar con el amoniaco que abunda  en la atmosfera terrestre.
Por medio de este procedimiento la atmosfera se iba enriqueciendo en nitrógeno y oxigeno.
Parte del oxigeno que ingresaba en la atmosfera era activado por la radiación ultravioleta y transformado en su alotropo, una forma de oxigeno de lata energía llamado ozono, 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 que, debido a  su alta energía, son dañinas para la vida, ya que excitan a átomos y moléculas a tal grado, que puede hace que  un electrón abandone el átomo. La luz ultravioleta al activar los átomos moleculares, pueden dar origen a radicales libres.
Si estos radicales forman parte de un ser vivo, pueden causarles trastornos graves como cáncer y aun conducirlo a la muerte.
REACCIONES FOTOQUIMICAS
Un tercer camino para relajarla es cuando la molécula excitada da como resultado una reacción química o fotoquímica que se lleva a cabo en el proceso de la visión.
Cuando la luz llega a la retina, el retinal que forma parte de la rodopsina sufre una reacción fotoquímica por medio de la cual cambia su geometría a trans; geometría que al no ser apropiada, para unirse a la opsina provocara su separación y el color cambiara del rojo purpura al amarillo.
CELDAS FOTOVOLTAICAS
Las celdas fotovoltaicas se han usado en el espacio desde 1958 para administrar energía eléctrica a los satélites artificiales. Y esto debido a que son muy eficientes en la conversión de energía solar a energía eléctrica. Aunque, debe aclararse, tienen el inconveniente de ser muy caras.
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, estos serán excitados y podrán abandonar el átomo, dejando un hueco que equivale a una carga positiva.

FOTOSINTESIS
En la fotosíntesis ocurre un proceso similar descrito para las celdas fotovoltaicas. Aunque en ella no se produce una corriente eléctrica.
La clorofila absorbe la luz para iniciar la reacción de fotosíntesis. La intensidad de absorción en las distintas fotosíntesis. Como en ella se ve la clorofila absorbe en el azul y en el rojo y no en el verde, el cual es reflejado, razón por la cual las hojas se ven verdes.
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.
.FORMACION DE AZUCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGANICOS
Los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azucares. El azúcar de cinco átomos de carbono se convina con CO2, catalizado por la enzina carbonilica, produciendo dos moléculas de acido fosglicerico, el que se combina entre sí para dar el azúcar de fruta o glucosa.
IV. VIDA ANIMAL, HEMOGLOBINA, ENERGIA DE COMPUESTOS ORGANICOS, DOMINIO DE FUEGO.
Por medio de la  reacción anterior por una parte se acumulo en el planeta una gran cantidad de energía en forma de energía orgánica, y por otra la atmosfera se enriqueció en oxigeno, dándose así las condiciones para el nacimiento de un nuevo tipo de vida. Este nuevo tipo de vida realiza la operación contraria a la que efectúan los vegetales.
Los organismos animales para realizar la reacción de oxidación y liberar las 656 kilocalorías contenidas en al molécula de glucosa, utilizan como transportador de oxigeno un pigmento asociado con proteína conocido como hemoglobina. Este pigmento tiene el mismo esqueleto básico de la clorofila, pero difiere especialmente en el metal que contiene, pues mientras que la clorofila contiene magnesio, la hemoglobina contiene fierro.
La hemoglobina es una cromoproteína compuesta por una proteína, la globina, unida a una molécula muy parecida a la clorofila, pero que, en vez de magnesio, contiene fierro; el oxigeno se le une en forma reversible. Cuando la hemoglobina está unida a oxigeno se llama oxihemoglobina y cuando lo ha soltado de oxihemoglobina.
LOS ANIMALES Y EL HOMBRE
De todos los animales que poblaron el planeta hubo uno que destaco por tener un cerebro mayor que los demás: el hombre. Aunque más débil que otros animales de su mismo peso, que competían con el por alimentos y espacio, fue poco a poco dominando su entorno vital gracias a su cerebro superior.
El cerebro recibe glucosa pura  como fuente de energía, y para su oxidación usa casi el 20% del oxigeno total que consume un ser humano adulto.
El cerebro de un adulto requiere más de 120 gramos de glucosa por día, misma que puede provenir de precursores tales como el piruvato y los aminoácidos. La glucosa es aprovechada por el cerebro vía secuencia glicolitica y ciclo del acido cítrico.
El cerebro domina las emociones y el dolor por medio de las reacciones químicas. La química del cerebro es muy complicada y no es bien conocida todavía; sin embargo, es muy interesante la relación que existe entre los efectos del alcaloide morfina, el alivio del dolor y las sustancias naturales del cerebro llamadas endorfinas y 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 fuego es la primera reacción química  que el hombre domina a voluntad; en esta importante reacción exotérmica se libera, en forma rápida, la energía que el organismo animal libera de los alimentos en forma lenta e involuntaria. El hombre aprendió a usar la reacción aumentando el oxigeno al soplar sobre las brasas en contacto con leña seca, y más tarde supo iniciarlo con chispas y por fricción.
Quizá el arte surgió poco después del dominio del fuego, pues el carbón que queda al apagarse las fogatas es un material apropiado para el dibujo; si este se mezcla con la grasa de animales. El fuego condujo al descubrimiento de los primeros elementos químicos: el oro, el plomo, el cobre, el estaño, el azufre y el carbón.
De esta manera se inicio la química de productos naturales, hace ya varios miles de años. Las infusiones ricas en azucares, al ser abandonadas muchas veces eran fermentadas, produciendo sustancias como alcohol o acido acético, y de esa manera se descubrieron la cerveza, el vino y el vinagre en épocas muy remotas.
ENVEJECIMIENTO
Indudablemente, mientras más tiempo ha durado un objeto inanimado, su aspecto más se deteriora.
Los radicales libres están implicados en el proceso del envejecimiento del ser humano.
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 del radical hidroxilo HO sobre las células no regenerables del cuerpo, estos radicales pueden provenir de radiación ultravioleta u otra radiación de alta energía.
Se pueden pensar entonces que los antioxidantes detendrán el envejecimiento; el problema es que muchos antioxidantes sintéticos, aunque más eficaces in vitro que los bilógicos, producen reacciones secundarias indeseables en el organismo.
V. IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS EN LA VIDA DEL HOMBRE: USOS MAGICOS Y MEDICINALES
Una vez que el hombre aprendió a dominar el fuego, estuvo en condiciones de fabricar recipientes de arcilla, los que, endurecidos por el fuego, le servirán para calentar agua, cocinar alimentos y hacer infusiones mágicas y medicinales.
DROGAS ESTIMULANTES CON FINES MAGICOS Y RITUALES
Muchas plantas fueron utilizadas en ritos mágicos- religioso y muchas de ellas continúan en uso hasta nuestros días.
El peyote, empleado por los pueblos del Noroeste, se sigue usando en la actualidad y se le considera una planta divina. Cuando este cactus es comido, de 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.
OLOLIUQUI
La planta mexicana llamada ololiuqui por los mexicas corresponde, según los estudios botánicos recientes, a la enredadera Turbina corymbosa, de la familia Convolvulácea
Las propiedades medicinales del ololiuqui han sido mencionadas pro Francisco Hernández, quien dice que es útil contra la gota.
PRINCIPIOS ACTIVOS
Albert Hoffmann encontró en 1960 alcaloides del tipo del acido lisérgico. Entre ellos obtuvo, en forma cristalina, la amida del acido lisérgico y su epimero, la amida del acido isolisérgico.

HONGOS
Ciertos hongos fueron usados con fines rituales en varias regiones del territorio mexicano y la práctica continúa también hasta nuestros días. El escrito más antiguo al que se tiene acceso se debe a André Thevet.
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.

CURARE
La palabra curare es una adaptación al español de una frase que en la lengua de una de las tribus sudamericanas significa “matar aves”.
Es un extracto acuoso de varias plantas, entre las que se encuentran generalmente especies de Chondodedron cissampelos y Strychnos.
Entre las plantas venenosas que con mucha frecuencia se emplean en la preparación del curare se encuentran diversas especies de Strychnos. Estas plantas son muy venenosas debido a que contienen, entre otros alcaloides, la estrictina, sustancia toxica que se usa para exterminar roedores y para matar animales de pieles finas. Cuando un ser humano u otro mamífero es envenenado con curare, comienza por perder el habla, después se le paralizan los miembros y los musculos faciales, hasta que, finalmente, le llega la muerte.
La flora sudamericana es rica en plantas medicinales. Los polvos de corteza de quina adquirieron gran fama como medicina antimalárica después de que la marquesa de Chinchón, esposa del virrey del Perú, fue curada de paludisimo con esa droga.
ZOAPATLE, CIHUAPALLI
(MEDICINA DE MUJER)
Otra planta con una larga historia en su uso medicinal es el zoapatle. Esta planta era utilizada por las mujeres indígenas para inducir al parto o para corregir irregularidades en el ciclo menstrual. En la actualidad, su empleo sigue siendo bastante extendido con el objeto de facilitar el parto, aumentar la secreción de la leche y de la orina y para estimular la menstruación.
Los estudios químicos del zoapatle se comenzaron a realizar desde fines del siglo pasado, aunque el aislamiento de sus productos puros no se efectuó sino hasta 1970, cuando se obtuvieron de  la raíz varios derivados del acido kaurenico. En 1971 se aislaron lactonas sesquiterpenicas y a partir de 1972 se inician estudios que culminan con el aislamiento de los diterpenos activos llamados zoapatanol y montanol. Las patentes para la obtención de estos productos fueron adquiridos por la compañía farmacéutica estadunidense Ortho Corporation.



VI. FERMENTACIONES, PULQUE, COLONCHE, TESGUINO, POZOL, MODIFICACIONES QUIMICAS.
Muchos microorganismos son capaces de provocar cambios químicos en diferentes sustancias, especialmente en carbohidratos. Es de todos conocido el hecho de que 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 como si estuviesen hirviendo.
PULQUE
El pulque fue en Mesoamérica lo que el vino fue para los pueblos mediterráneos.
El pulque fue una bebida ritual para los mexicas y otros pueblos mesoamericanos. Era la bebida que se daba en las bodas, que se les daba a beber a los guerreros vencidos que iban a ser inmolados, la que se usaba en importantes ceremonias religiosas, etc.
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 durantes tres meses.
Para recogerlo se utiliza el acocote, que es una calabaza alargada que sirve como pipeta de grandes proporciones.
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, también de cuero, con capacidad de aproximadamente 700 litros.
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 el Lactobacillos sp. Y el Leuconostoc, que son los que provocan la viscosidad, y la Saccharomyces carbajali, que es la levadura responsable de la fermentación alcohólica.



OTRAS BEBIDAS MEXICANAS OBTENIDAS POR FERMENTACION
COLONCHE
Se conoce como colonche a la bebida alcohólica roja de sabor dulce obtenida por fermentación espontanea del jugo de tuna, especialmente de la tuna Cardona (opuntia Streptacantha).
El colonche se prepara para el consumo local de los estados donde es abundante el nopal silvestre, como son Aguascalientes, San Luis Potosí y Zacatecas.
EL TESGUINO, BEBIDA TIPICA DE LOS PUEBLOS DEL NORTE Y NOROESRE DE MEXICO
El tesguino es una bebida consumida en las comunidades indígenas y por la población mestiza de varios estados del norte y noroeste de México.
Entre los pueblos indígenas el tesguino tiene un importante uso ceremonial, puesto que se consume en celebraciones religiosas, en funerales y durante juegos deportivos.
POZOL
El pozol es maíz molido y fermentado que al ser diluido como agua produce una suspensión blanca que se consume como bebida refrescante y nutritiva. Se pueden agregar a la bebida sal y chile molido, azúcar o miel según el gusto o los fines a que se destine.
El pozol se consume durante las comidas o como refresco a cualquier hora del día. Los indígenas de Chiapas o de otros estados de Sureste lo llevan como provisión antes de emprender un viaje o antes de iniciar su jornada de trabajo.
FERMENTACION 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 en los ingenios.
Muchos sustratos con alto contenido de azucares y almidones se utilizan en la preparación de bebidas alcohólicas como la cerveza.


VII JABONES, SAPONINAS Y DETERGENTES
Al observar las aguas estancadas es frecuente ver insectos que con gran seguridad van y vienen corriendo sobre la superficie del agua. Ambos fenómenos tienen que ver con el hecho muy conocido de que el agua y el aceite no se mezclan.
SAPONIFICACION
Los jabones se preparan por medio de una de las reacciones químicas mas conocidas: la llamada saponificación de aceites y grasas.
Los aceites vegetales, como el aceite de coco o de olivo, y las grasas animales, como el sebo, son esteres de glicerina con ácidos grasos.
FABRICACION DE JABON
El proceso de fabricación de jabon es, a grandes rasgos, el siguiente: se coloca el aceite o grasa en un recipiente de acero inoxidable, llamado paila, que puede ser calentado mediante un serpentín perforado por el que se hace circular vapor.
Se recoge el jabón y se le agregan colorantes, perfumes, medicinas u otros ingredientes, dependiendo del uso que se le quiera dar. El jabón se enfría y se corta en porciones, las que enseguida se secan y prensan, dejando un material con un contenido de agua superior al 25%.
ACCION DE LAS IMPUREZAS DEL AGUA SOBRE EL JABON
Cuando el agua que se usa para lavar la 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 ni coce bien las levaduras ni disuelve el jabón. Esto último sucede así, porque el jabón reacciona con las sales disueltas en el agua y, como consecuencia, produce jabones insolubles.
DETERGENTE
 Los primeros detergentes sintéticos fueron descubiertos en Alemania en 1936, en lugares donde el agua es muy dura y por lo tanto el jabón formaba natas y no daba espuma. Los primeros detergentes fueron sulfatos de alcoholes y después alquilbecenos sulfonados, mas tarde sustituidos por una larga cadena alifática, generalmente muy ramificada.
Los resultados fueron positivos, pues al usarse en agua muy dura siguieron dando abundante espuma.
ENZIMAS
Estos materiales adquirieron gran popularidad en Estados Unidos y Europa en la década de los setenta debido a su facultad de eliminar manchas proteicas o carbohidratos, aun en el remojo. Los detergentes con esta formulación son capaces de eliminar manchas de sangre, huevo, frutas, etcétera.
Con todo, estos detergentes han producido problemas de salud en los obreros que trabajaban en su elaboración.
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. Muchas raíces y follaje de plantas tienen la propiedad de hacer espuma con el agua, por lo que se han utilizado desde la Antigüedad para lavar ropa.
Las saponinas se han usado también como veneno de peces, macerando en agua un poco del órgano vegetal que lo contiene, con la ventaja de que los peces muertos por este proceso no son tóxicos.
Los glucósidos cardiacos se encuentran no solo 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. Ha adquirido notoriedad por ser las plantas  que alimentan a la mariposa monarca en su estado larvario. De esta planta las mariposas toman los glicosidos cardiacos que la volverá toxica y por consiguiente desaniman a las aves a que las consuman como alimento.
La hidrólisis de los glicosidos cardiotónicos de la dedalera (Digitalis purpurea) elimina la parte hidrofilica construida por azúcares y deja en libertad la parte lipofilica que en este caos son los esteroides digitoxigenin, digoxigenina y gitoxigenina, que además de que ya no tienen propiedades detergentes, han perdido su actividad biológica.
Los glicosidos cardiacos son saponinas producidas también por otras plantas venenosas, entre ellas las del genero Strophantus.


VIII HORMONAS VEGETALES Y ANIMALES FEROMONAS SISTESIS DE ORMONAS A PARTIR DE SUSTANCIAS VEJETALES
Las plantas no solo necesitan para crecer agua y nutrientes  del suelo luz solar y dióxido de carbono atmosférico ellas como otros seres vivos necesitan hormonas para  un crecimiento armónico esto es pequeñas cantidades de sustancias  que se desplazan atreves de sus fluidos regulando su crecimiento.
Algunas otras planta despiden sustancias toxicas ya sea por el forraje
 Cuando están vivas o por producto de degradación al descomponerse en el suelo
 Estas sustancias que se impregnan en el suelo evitan la germinación  y en caso de que nazcan otras plantas
EL MOVIMIENTO DE LAS PLANTAS
E s perfectamente conocido  por todos  que las flores de girasol ven al oriente por las mañanas y al poniente  por la tarde  siguiendo los últimos rayos del sol es también interesante como los colorines  y otras leguminosas  cuando se ha ocultado el sol doblan sus hojas como si estuvieran durmiendo. Todos estos movimientos son provocados por sustancias químicas  las células del girasol  se contraen en el sitio en donde  incide la luz del sol  formándose inhibidores del crecimiento  en este punto  el resultado es una curva  que apunta hacia el sol.
MENSAJEROS QUIMICOS EN INSECTOS Y PLANTAS
Existen tres clases principales de mensajeros químicos: alotomonas, kairomonas y feromonas.
 Las Alomonas  son sustancias que los insectos tomas de las plantas  y que posterior mente usan cono arma defensiva; las kairomonas son sustancias químicas  que al ser emitidas por un insecto atraen a ciertos paracitos que loa atacaran  y las feromonas  son sustancias químicas por medio  de las cuales se envían mensajes de atracción sexual alarma etc.
FEROMONAS DE MAMIFEROS
El que los animales respondas a señales quimias desde la antigüedad  los perros entrenados siguen a su presa por olor
Las sustancias químicas  son a veces características  de un individuo  que la usa para demarcar su territorio más aun ciertas sustancias  le sirven para atraer miembros del sexo opuesto.

HORMONAS SEXUALES
El ser humano al igual que otros seres vivos  produce hormonas  que ayudan a regular sus funciones. Entre las diversas hormonas que produce se encuentran las sexuales. Estas son sustancias químicas pertenecientes al grupo de los esteroides y de los ácidos biliares y el colesterol son producidas y secretadas por los órganos sexuales  bajo el estimo de sustancias proteicas que llegan  por medio  de la corriente sanguínea  desde el lóbulo anterior de la pituitaria  en donde estas últimas se producen.
HORMONAS MASCULINAS (ANDRÓGENOS)
Las hormonas masculinas  son las responsables del comportamiento y características masculinas del hombre y otros similares, algunas de sus características secundarias son el crecimiento de barba y bigote.
HORMONAS FEMENINAS (ESTRÓGENOS)
Las hormonas femeninas  son sustancias esteroidales producidas por el ovario. Estas sustancias le dan a la mujer sus características  formas redondeadas y su falta de vello en el rostro.
ESTRÓGENOS SINTÉTICOS (NO NATURALES)
Existen dos sustancias sintéticas que aunque  no poseen estructura de esteroide tiene fuerte actividad hormonal estas son las drogas llamadas estilbestrol y hexestrol. Por lo general los productos naturales  son más activos en su forma original  que cuando sufren  una modificación.
Es de hacer notar que  la testosterona hormona masculina cambia su actividad a tipo femenino a l quitarse  un átomo de carbono.
HORMONAS  HUMANAS  A PARTIR DE SUSTANCIAS VEGETALES
Ciertamente el metabolismo animal transforma sustancias vegetales  en hormonas animales. El hombre con su gran capacidad intelectual ha hecho posible la transformación química de sustancias vegetales en hormonas sexuales  y otras sustancias útiles para corregir ciertos desarreglos de la salud.




IX GUERRAS QUÍMICAS, ACCIDENTES QUÍMICOS
Antes de que el hombre apareciera sobre la tierra ya existía la guerra lo0s vegetales luchaban entre sí por el agua y la tierra  y sus armas eran las sustancias químicas que inhibe la germinación y el crecimiento del rival  la lucha contra los insectos devoradores ha sido constante durante millones de años, Las plantas mal armadas sucumben y os 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 que las defienden logrando un acuerdo llamado simbiosis  esto significa una ayuda mutua
EL HOMBRE USA LA QUÍMICA PARA LA GUERRA
Posiblemente la primera reacción química que utilizo el hombre para destruir a su enemigo fue el fuego. La misma reacción de oxidación que logro dominar para tener luz y calor  para cocinar alimentos  y fabricar utensilios. Al paso del tiempo  el hombre inventa un explosivo la mezcla de salitre, azufre y cardón  que es utilizada en un principio para hacer cohetes, mas tarde fueron descubriendo explosivos más poderosos. Varios productos nitrados por su alto contenido de oxigeno son bueno explosivos.
 En la segunda guerra mundial  se utilizo otra sustancia orgánica nitrada  el trinitrotolueno, obtenida por tratamiento del tolueno con mezcla sulfonitrica.
LA BOMBA DE HIROSHIMA
La bomba lanzada fue una bola  de uranio 235 no mayores de 8 cm de diámetro y de más o menos 5 Kg. Pero como la fisión del uranio tiene un poder explosivo aproximadamente de 10 millones de veces mayor que  el TNT  la bomba debió equivaler a 20 000 ton de TNT
USO DE LAS 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
Un poco más tarde los alemanes  continuaron su ataque lanzando granadas  con gases lacrimógenos sin embargo la  más poderosa arma utilizada en la segunda guerra mundial fue  el gas mostaza es un liquido irritante que hierve  a alta temperatura  el cual a su baja tención superficial  produce vapores  los que por su alta toxicidad  basta con que exista una  muy baja concentración  en el aire para causar molestias e incluso la muerte. A z
ESPIONAJE QUÍMICO. EL POLVO DE LOS ESPÍAS
El aldehído aromático ha sido usado para marcar el camino seguido diariamente por personas sometidas a investigación. El aldehído  que es un polvo amarillo, se coloca sobre los objetos  que normalmente se tocan  tales como el volante de los automóviles  el pasa manos de una escalera  y la cerradura de la puerta  la sustancia amarilla  colocada en pequeñas partes se adhiere a la mano y posterior mente a los objetos que el individuo toco  posteriormente  de esta manera se puede seguir  el trayecto  de la persona investigada.
LOS HERBICIDAS  COMO ARMA QUÍMICA Y SU USO EN VIETNAM
Las auxinas usadas para matar las malezas  de los cultivos  y así obtener mejores cosechas fueron desarrolladas  en Inglaterra desde los años  treinta poco después del descubrimiento  del acido indol como regulador natural  del crecimiento  de las plantas
Existen herbicidas mas potentes como  el acido diclofenoxiacetico que mata a todo tipo de plantas  o por lo que en vez de proteger los cultivos los aniquila. Fue conocido en algunas autoridades británicas  el potencial que puede tener  los herbicidas  en la  guerra química ya que podría ser utilizado contra algunas naciones  con efectos más rápidos  que un bloqueo y menos repugnantes que el uso de la bomba atómica.
EL AGENTE NARANJA
El agente naranja  es una combinación  de dos herbicidas  que en pruebas hechas  en selvas tropicales africanas  mostro ser muy eficiente  como defoliador de arboles  el agente naranja contiene dos herbicidas el  acido 2,4 D y l 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.
El agente naranja que se aplico sobre los bosques  de Vietnam venia contaminado  con dioxina una sustancia  altamente toxica  que provoco trastornos   en la salud de los veteranos de  la guerra de Vietnam
LLUVIA AMARILLA, POSIBLE USO  DE MICROTOXINAS  COMO ARMAS DE GUERRA
 Las micro toxinas que se en encuentran en la lluvia  son llamadas tricótesenos y son producidos  por un hongo del genero  fusarium una de estas sustancias es llamada vomitoxina muchos científicos creen que esta lluvia es causada por el hombre  sin embargo  las evidencias no convencen a la comunidad científica  quienes aseguran que es  un fenómeno natural
LAS SUSTANCIAS  TOXICAS COMO ACCIDENTES
Recientemente en la planta de insecticida de Bhopal en la india se sufrió  un accidente  con el escape  de isocianato de metilo este gas altamente  toxico se emplea   en la fabricación de insecticida carbaril  el que a su vez se prepara con metil amina y con el también gas muy toxico fosgeno. Las consecuencias de dicho accidente  el tanque se calentó  la presión aumento  a y a media noche libero toneladas  de isocinato de metilo que como un niebla  mortal cubrió la ciudad  mucha gente murió sin levantarse de su cama  algunos se levantaron ciegos  y  tosiendo para caer un poco más tarde muertos  mucha gente que vivía  mas lejos de  la planta vivió pero con severos  en las vías respiratorias  murieron más  de 2000  personas  algunas 10 000 quedaron dañadas  y 200 000 sufrieron daños menos grabes.

miércoles, 1 de febrero de 2012

Parte inorgánica del suelo

Se denomina compuesto inorgánico a todos aquellos compuestos que están formados por distintos elementos, pero en los que su componente principal no siempre es el carbono, siendo el agua el más abundante. En los compuestos inorgánicos se podría decir que participan casi la totalidad de elementos conocidos.
Su campo de estudio se refiere las sustancias que forman el reino mineral. No estudia los componentes del carbono a excepción de los compuestos oxigenados de este elemento. No compuestos que no producen seres vivos y fue una parte de la química que surgió de las recetas y métodos para minerales y menas.
Los compuestos inorgánicos de los úselos no pueden ser absorbidos por las plantas al encontrarse en el estado mineral (no disueltos) y son por lo tanto químicamente inactivas en términos de nutrientes para los vegetales. Resultan de la meteorización de la roca madre y rocas superficiales de la corteza terrestre.


MATERIAL INORGÁNICO
1. Partículas coloidalesProvienen de la erosión de las rocas subyacentes y están constituidos por minerales arcillosos. Tienen gran capacidad de adsorción convirtiéndose en almacenes de agua y nutrientes para las plantas.
2. Minerales: Los principales son el cuarzo y diversos silicatos procedentes de la disgregación de las rocas ígneas y metamórficas.
3. Óxidos: Principalmente los óxidos de hierro de ahí la típica coloración ocre. Y en menor proporción los óxidos de magnesio, titanio, aluminio y cinc.
4. Los carbonatos: El principal es el carbonato cálcico, son una gran fuente de carbono con abundante presencia en el suelo.
Son moléculas pequeñas y simples, como las sales, minerales, cloruros, minerales tales como el agua y el dióxido de carbono.


LAS ROCAS son agregados naturales (sistemas homogéneos) que se presentan en nuestro planeta en masas de grandes dimensiones. Están formadas por uno o más minerales o mineraloides.
LOS TIPOS DE ROCAS:
Los diferentes tipos de rocas se pueden dividir, según su origen, en tres grandes grupos:
  • ÍGNEAS: formadas a partir del enfriamiento de rocas fundidas (magmas). Los magmas pueden enfriar de manera rápida en la superficie de la Tierra mediante la actividad volcánica o cristalizar lentamente en el interior, originando grandes masas de rocas llamadas plutónicas. Cuando cristalizan en grietas de la corteza forman las rocas ígneas filonianas.
  • METAMÓRFICAS: formadas a partir de otras rocas que, sin llegar a fundirse, han estado sometidas a grandes presiones y temperaturas y se han transformado.
  • SEDIMENTARIAS: formadas en zonas superficiales de la corteza terrestre a partir de materiales que se depositan formando capas o estratos. Son detríticas si se originan a partir de trozos de otras rocas. Químicas y orgánicas si se forman a partir de precipitación de compuestos químicos o acumulación de restos de seres vivos.
 Minerales

Los minerales son los bloques constructores de las rocas. Son sólidos y como toda la materia están hechos de átomos de elementos. Los átomos se encuentran unidos y se alinean de una manera especial llamada enrejado de cristales o red de átomos. El enrejado de átomos es lo que le da al mineral su forma de cristal. Los minerales también pueden identificarse a través de otras propiedades físicas. Cada tipo de mineral tiene su propia serie de  características únicas.

Los principales minerales son la sal, el oro, la plata, el hierro y los diamantes. 

Fuente:

http://www.windows2universe.org/earth/geology/min_intro.html&lang=sp
http://moodlelandivar.url.edu.gt/url/oa/profasr/Guia/guiaQuimicaInorganica%20final.pdf
http://www.natureduca.com/agro_suelos_composic2.php
http://www.virtual.chapingo.mx/dona/agronomia1/ROCAS%20Y%20MINERALES.pdf

Practica

Material:


1.-Balanza
2.-Papel filtro
3.-Muestras de tierra (3)
4.-Capsula de porcelana
5.-Pinzas
6.-Espátula
7.-Vaso de precipitado
8.-Tubos de ensaye
9.-Mechero Fisher
10.-Agua destilada
11.-Vidrio de reloj
12.-Embudo
13.-Soporte universal
14.-Rejilla
  

Procedimiento:

Extracción acuosa de la muestra del suelo

Pesa 10 g. de suelo previamente seca al aire y tamízalo a través de una malla de 2 mm.  Introduce la muestra en un matraz y agrega 50 ml. de agua destilada. Tapa el matraz y agita el contenido de 3 a 5 minutos. Filtra el extracto, y en caso de que éste sea turbio, repite la operación utilizando el mismo filtro. Al concluir la filtración tapa el matraz.








IDENTIFICACIÓN DE ANIONES

2.- Identificación de cloruros (Cl-1).


Reacción Testigo: en un tubo de ensaye coloca 2 ml de agua destilada y agrega algunos cristales de algún cloruro (cloruro de sodio, de potasio, de calcio, etc.). Agita hasta disolver y agrega unas gotas de solución de AgNO3  0.1N (nitrata de plata al 0.1 N). Observarás la formación de un precipitado blanco, que se ennegrecerá al pasar unos minutos. Esta reacción química es característica de este ión.




                                        3.- Identificación de Sulfatos (SO4-2).

Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfato (sulfato de sodio o de potasio) Agrega unas gotas de cloruro de bario al 10%. Observarás una turbidez, que se ennegrecerá al pasar unos minutos.
 Muestra del suelo: en un tubo de ensayo coloca 2 mL de filtrado. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10 %. Compara con tu muestra testigo.

                        4.    Identificación de Carbonatos (CO3-2).

Reacción testigo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de carbonato de calcio y adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Observarás efervescencia por la presencia de carbonatos.
Muestra de suelo: en un vidrio de reloj, coloca un poco de muestra de suelo seco. Adiciona unas gotas de ácido clorhídrico diluido. Compara con la muestra testigo.



        5.    Identificación de sulfuros (S-2)

Reacción testigo: en un tubo de ensayo coloca 2 ml de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún sulfuro. Adiciona unas gotas de cloruro de bario al 10% y un exceso de ácido clorhídrico. Observarás que se forma una turbidez, que con el paso del tiempo se ennegrecerá.
Reacción muestra: en un tubo de ensayo coloca 2 ml de filtrado. Adiciona tres gotas de cloruro de bario al 10 % y un exceso de ácido clorhídrico. Compara con tu muestra testigo.




        6.    Identificación de nitratos (NO3-1).

Reacción testigo: un tubo de ensayo coloca 2 mL de agua destilada y agrega unos pocos cristales de algún nitrato (de sodio por ejemplo), y agita para disolver. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)
Agrega 2 ml  de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 ml de H2SO4concentrado. PRECAUCIÓN: ESTA 
REACCIÓN ES FUERTEMENTE EXOTÉRMICA. Evita agitación innecesaria. Deja reposar unos minutos y observa la formación de un anillo café.

Reacción muestra: coloca 2 ml de filtrado del suelo en un tubo de ensayo. Añade gota a gota H2SO4 3M, hasta acidificar (verificar acidez con papel tornasol)
Agrega 2 ml  de solución saturada de FeSO4. Inclina el tubo aproximadamente a 45º y añade despacio y resbalando por las paredes 1 ml de H2SO4concentrado. Sigue las indicaciones de la muestra testigo y compárala.



     7.    Identificación de Calcio (Ca+2).

Introduce un alambre de nicromel en el extracto de suelo y acércalo a la flama del mechero bunsen. Si observas una flama de color naranja, indicará la presencia de este catión.




      8.    Identificación de Sodio (Na+1).

Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Disuelve la muestra con 5 ml de solución de ácido clorhídrico (1:1). Introduce el alambre de nicromel y humedécelo en la solución, llévalo a la flama del mechero, si esta se colorea de amarillo indicará la presencia de iones sodio.


      9.    Identificación de Potasio (K+1).

Coloca 1 g de suelo seco y tamizado en un tubo de ensayo. Agrega 20 ml de acetato de sodio 1N y agita 5 minutos. Filtra la suspensión, toma un alambre de nicromel, humedécelo en esta suspensión y llévalo a la flama del mechero bunsen. Si hay presencia de iones potasio se observa una flama de color violeta.






Observaciones

Anota todas las observaciones de cada una de las pruebas de identificación que hiciste con cada muestra de suelo.



  
Muestra de suelo

Cloruros

Sulfatos

Carbonatos

Sulfuros

Nitratos

Sodio

Potasio

Calcio
1
si
no
no
no
si
si
no
si
2
si
si
no
si
no
si
si
no
3
si
no
no
si
no
si
si
si
4
si
no
no
no
si
si
si
no


Análisis.
Realiza el análisis de los resultados y observaciones de cada una de las muestras y compáralas con el resto de muestras.

Conclusiones.
Elabora las conclusiones que te permitan mencionar las características químicas de cada muestra de suelo, a partir de su composición de componentes.