100 preguntas quimica

8/6/2019 100 Preguntas Quimica

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Qu es la Qumica?Cmo se les pone el nombre a los elementos

qumicos?De qu estn hechos los seres vivos?

Qu son los biomateriales?

ANDALUCA INNOVA espeCial QUMiCa2011


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100 preguntas, 100 respuestas

Nuestros expertos enQumica responden

100 PREGUNTAS, 100 RESPUESTAS

Qumica, Vida y Futuro se-rn sin duda tres palabrasclaves para la Ciencia que

sonarn mucho a lo largo del ao2011. Y lo van a ser, entre otras co-sas porque en diciembre de 2008,la 63 Asamblea General de lasNaciones Unidas adopt una Re-solucin proclamando 2011 comoel Ao Internacional de la Qumi-ca (AIQ-2011), dentro del deceniode las Naciones Unidas de la Edu-cacin para el desarrollo Sosteni-ble (2005-2014).

El AIQ-2011 supone la celebra-cin a nivel mundial de los logrosde la Qumica y de su contribu-cin al bienestar de la Huma-nidad. Es un ao muy especialpara todo lo relacionado con laQumica y cuyos objetivos son in-crementar la apreciacin pblicade la Qumica como herramientafundamental para satisfacer lasnecesidades de la Sociedad, pro-mover entre los jvenes el interspor esta ciencia y generar entu-siasmo por el futuro creativo de lamisma. La eleccin de 2011 comoAo Internacional de la Qumicano ha sido casual, pues se ha he-cho coincidir con el centenariode la concesin del Premio Nobelde Qumica a Mara Sklodowska-Curie, as como el de la fundacin

nidad para que la Qumica y susprofesionales tomen la palabra,un ao, para pensar sobre Qumi-ca, y comprender sus ventajas yoportunidades.

Los organismos responsablesde la coordinacin y organizacina nivel mundial del AIQ 2011 sonla UNESCO y la IUPAC, que hantomado la determinacin de lle-var a cabo una serie de proyectos

globales que acten como catali-zadores para la puesta en marchade iniciativas en todos los pases,bajo la coordinacin de las insti-tuciones qumicas de los mismos.En Espaa es el Foro Qumica ySociedad el encargado de lideraruna agenda de actividades quepretende ser hilo conductor delos miles de eventos que desde lasUniversidades, los Centros de in-vestigacin, Colegios y Asociacio-nes profesionales y la Industria,tendrn lugar durante 2011 entodas las Comunidades autno-mas. En este Foro, creado en 2005,estn representados cientficos,investigadores, docentes, empre-sarios, tcnicos y trabajadores,as como todos aquellos profesio-nales que, de un modo u otro, sededican a esta Ciencia y a su de-sarrollo, a travs de sus organis-mos ms representativos: la Aso-ciacin Nacional de Qumicos deEspaa (ANQUE), la ConferenciaEspaola de Decanos de Qumica,el Consejo Nacional de Colegiosde Qumicos de Espaa, el Con-sejo Superior de Investigaciones

de la Asociacin Internacionalde Sociedades Qumicas, asocia-cin que a partir de 1919 adoptla denominacin actual y msconocida de Unin Internacio-nal de Qumica Pura y Aplicada(IUPAC).

Si algo define el entorno en elque vivimos y a nosotros mismos,es la materia. Nuestra compren-sin del mundo material depen-

de de nuestro conocimiento dela Qumica, pues los elementosqumicos forman parte de toda lamateria conocida e intervienenen todos y cada uno de los proce-sos de la vida. Si somos capacesde entender ese todo, de conocerla composicin de la materia, sucomportamiento y cmo gober-nar sus transformaciones modi-ficndolas, actuando sobre ellasy controlndolas en funcin denuestras necesidades, seremoscapaces de garantizar el desarro-llo sostenible del Planeta y, portanto, nuestro futuro. No en va-no la Qumica es la Ciencia (y suTecnologa el arte) de la materiay de sus transformaciones: de ahlo acertado del eslogan del AIQ Qumica - nuestra vida, nuestro

futuro .Pero si bien es obvio que la

Qumica est presente en todaslas facetas de nuestra vida diaria,tambin lo es que su omnipre-sencia hace que a menudo se laolvide y pase desapercibida. ElAo Internacional de la Qumicatiene que ser una gran oportu-

Carlos Negro es Catedrticode la Uni-versidadComplutense,Presidente dela AsociacinNacional deQumicos deEspaa y delForo Qumica ySociedad

Carlos Negro


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anDalUCa innOVa.FEBRERO 2011

Cient cas (CSIC), la FederacinEmpresarial de la Industria Qu-mica Espaola (FEIQUE), la Fede-racin Estatal de Industria A nesde UGT (FIA-UGT), la FederacinTextil-Piel, Qumicas y A nes deCCOO (FITEQA-CCOO), el Saln

Internacional Feria Expoquimiay la Real Sociedad Espaola deQumica (RSEQ).

Sirva como ejemplo esta publi-cacin Cien preguntas, cien respuestas sobre Qumica , una ini-ciativa del Plan de DivulgacinCientfica de Andaluca, depen-diente de la Consejera de Econo-ma, Innovacin y Ciencia, en laque ha colaborado la Asociacinde Qumicos de Andaluca (AQA-

ANQUE) y que ve la luz con moti-vo de este Ao Internacional.

Como se mencion ms arri-ba, este ao 2011 se conmemorael centenario de la concesin delPremio Nobel de Qumica a Ma-rie Curie, y al hilo de esta efem-rides hemos querido aprovecharla excelente oportunidad quenos brinda esta publicacin parahacer un reconocimiento expl-cito de la esencial contribucina la Qumica de las mujeres, quehasta 1910 haban tenido vetadoel acceso a los estudios universi-tarios en Espaa. En este aspec-

to, Andaluca tiene el honor decontar con una pionera, D IsabelOvn Camps, natural de Carmona(Sevilla), la cual, cuando en 1911la Universidad de Sevilla abrimatrcula por primera vez ensu historia para cursar la Licen-

ciatura en Ciencias (seccin deQumicas), as lo hizo, llegando aconvertirse en 1917 en la primeraqumica de Espaa.

Volviendo a la Qumica, no po-demos olvidar que, gracias a ella,nuestra esperanza de vida se haduplicado en los ltimos 100 aos,contribuyendo en reas como eldiagnstico, la prevencin y eltratamiento de enfermedades.Baste mencionar que la aplica-

cin de la Qumica a la Farmaco-loga ha hecho posible la elabo-racin de vacunas, antibiticos ytodo tipo de medicamentos, quehan supuesto una reduccin drs-tica de los ndices de mortalidad.A ellos debemos uno de cada cin-co aos de nuestra vida y graciasa ellos podemos vivir en mejorescondiciones hasta edades msavanzadas. Por otro lado, el haberiniciado a descifrar el genomahumano, est abriendo paso auna nueva medicina de carcterpreventiva y personalizada.

Ni tampoco podemos dejar de

lado la decisiva contribucin de laQumica al desarrollo de nuevosmateriales, lo que ha permitidoel acceso fcil, rpido y econmi-co a tecnologas digitales como labanda ancha, Internet o los telfo-nos mviles, que han acelerado la

difusin de tecnologas basadasen mejores prcticas, han revolu-cionado la organizacin internay externa de la investigacin yla gestin, facilitando incluso laimplantacin de centros de inves-tigacin en reas remotas.

Pero todava quedan retos porresolver en los que la Qumicadebe liderar el camino del conoci-miento. Algunos de los retos glo-bales del Planeta son la alimenta-

cin, el cambio climtico, el sumi-nistro de agua y energa, la pre-servacin del medio ambienteTodos ellos y muchos ms encon-trarn en los avances de la Qu-mica un gran aliado para la bs-queda de soluciones y respuestas.Sin duda la Qumica ha sido, es yser una Ciencia solidaria en laque sus desarrollos permitirncontribuir al alcance de los obje-tivos del Milenio, abasteciendo

de alimentos a una poblacin quecrece exponencialmente, mejo-rando su salud y garantizando laproteccin del medioambiente yla sostenibilidad.

En definitiva, la Qumica esuna Ciencia transversal al servi-cio de la paz y del desarrollo, quecontribuye y va a contribuir cadavez ms a la generacin y mejordistribucin de recursos en elmundo.

La Qumica no tiene por nali-dad solo descubrir, sino tambin,y sobre todo, crear. A lo largo delas pginas que siguen Cien pre-

guntas, cien respuestas sobre Qu-mica ir conduciendo al lectorpor aspectos muy diversos de lasaportaciones de la Qumica y desus aplicaciones en la vida coti-diana, en aspectos tales como lasalud, la alimentacin, el medioambiente, el desarrollo de nuevosmateriales, la comunicacin, eltransporte, la energa, el agua, elocio, la cultura, el mundo de lossentidos y otros muchos ms.Esperamos que su lectura seaprovechosa.


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Qu es la Qumica?D La Qumica es la Ciencia ex-perimental que tiene por objetoel estudio de la materia, de suspropiedades y de sus cambiosde naturaleza. Toda la materiaest ormada por elementos

qumicos simples o por suscompuestos, cada cual conunas caractersticas di erencia-les. En los procesos vitales estpresente la Qumica: desde laclula hasta los organismossuperiores la actividad vital sebasa en reacciones qumicas enlas que se trans orma la mate-ria y se intercambia energa. Yen nuestra actividad cotidianahacemos uso de lo que la Qu-mica aplicada nos o rece: pls-ticos, ordenadores, bateras,lmparas, agua potable, jabo-nes, detergentes, cosmticos,per umes, textiles, pinturas,combustibles, ertilizantes, me-

dicamentos, prtesis, bebidasNuestro modo de vida no seraigual si nos altara la Qumica.

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Qu es un elementoqumico?D El nombre de elemento qu-

mico se debe al irlands RobertBoyle (1627-1691), que lo uspara denominar a aquella sus-tancia que no se puede descom-poner en otras ms sencillas pormtodos qumicos ordinarios.Boyle a rm que el nmero deelementos qumicos tena queser muy superior a los cuatroque se seguan admitiendo enaquellos tiempos y que habansido propuestos por Empdo-cles (ca 500-430 AC): agua,aire, uego y tierra. Un elementoqumico es una sustancia purao especie qumica de nida, cu-yas propiedades intrnsecas lodi erencian de otros elementos.

As el elemento oro tiene pro-piedades di erentes al elementohierro o al elemento oxgeno, loque no quita para que el oro yel hierro tengan ms en comnentre s que con el oxgeno. Engeneral, se pueden dividir loselementos qumicos en dos

grandes grupos: los metales(que son los ms abundantes) ylos no metales. Boyle ue un pre-cursor de la Qumica moderna,pues para explicar las trans or-maciones qumicas postul laexistencia de partculas elemen-tales di erenciadas.

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Cuntos elementosqumicos hay?D Hasta octubre de 2010 es-taba aceptada o cialmente laexistencia de 112 elementos,de los que solamente 92 tienenpresencia natural. El resto hasido obtenido a partir de ellos


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en laboratorios como el GSI(Darmstadt, Alemania), dondedesde 1981 se han descubiertoseis nuevos elementos: bohrio,hassio, meitnerio, darmstadtio,roentgenio y copernicio. Detodos los elementos conoci-dos solamente tres han sido

descubiertos por espaoles:el platino, el wol ramio y elvanadio. En 1735, Antonio deUlloa descubri el platino; en1783, los hermanos Juan Jos yFausto Delhuyar descubrieronel wol ramio (tambin llamadotungsteno) y en 1801 D. AndrsManuel del Ro descubri elvanadio (primero bautizado co-mo eritronio). Uno de ellos eraandaluz, el almirante D. Antoniode Ulloa y de la Torre Giral.Natural de Sevilla, descubriel platino en Colombia y en unprincipio lo llam platina, puesse consideraba una impurezade la plata.

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Cmo se les poneel nombre a loselementos?D Una vez contrastada laexistencia del elemento por laUnin Internacional de Qumi-

ca pura y aplicada (IUPAC), stainvita a sus descubridores aproponer un nombre, que debebasarse en un concepto mitol-gico, un mineral, un lugar, unapropiedad o un cient co. Juntocon el nombre, deben proponertambin el smbolo correspon-diente. La adjudicacin de unsmbolo a cada elemento ueidea de Berzelius (1779-1848),quien propuso que consistiese

en la inicial del nombre latinodel elemento, seguida, si seproduca repeticin, por otraletra incluida en dicho nom-bre. Por ejemplo, el smbolodel carbono es C, el del CloroCl, el del calcio Ca El smbolode un elemento es de aplica-cin universal: es el mismo entodos los idiomas, lo que hahecho posible que los qumicoscompartan la in ormacin. El

ltimo elemento reconocidoo cialmente es el 112, al que seha bautizado como Copernicio,en homenaje a Coprnico, ysu smbolo es Cn. Durante elperiodo que transcurre desdeque se reconoce la existenciade un elemento hasta que seautoriza un nombre, se nombraterminando en io su nmeroatmico en latn y constituyen-do su smbolo provisional un

conjunto de tres letras que pro-ceden de dicho nombre: as elelemento 113 sera el Ununtrio(smbolo Uut), el 114 el Unun-cuadio (smbolo Uuq), etc,

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En qu proporcionesse unen unoselementos con otros?D Se unen en uncin de lasvalencias que presentan. Unelemento puede ser capaz dereaccionar con un nmero en-tero de tomos de hidrgenoo, alternativamente, ser susti-tuido por un nmero entero detomos de hidrgeno, que es

el elemento que se toma comore erencia. Ese nmero entero,que determina su capacidad decombinacin, es lo que se cono-ce como valencia del elemen-to. Segn esto, de la rmuladel agua, H2O, se deduce que el

oxgeno acta con una valencia2 y de la rmula del metano,CH4, se deduce que el carbonointerviene con valencia 4. Hayelementos que presentan unasola valencia, mientras queotros tienen la posibilidad deemplear varias. El concepto devalencia est relacionado consu con guracin electrnicaexterna (electrones de valen-cia) y con la posicin que ocu-

pan en la Tabla Peridica. As,los elementos del grupo I (me-tales alcalinos) tienen valencia1 y los elementos del grupo II(metales alcalinotrreos) tie-nen valencia 2.

6Qu es un nmeroatmico?D Atmico signi ca relativo al tomo,la porcin ms pequea en que puededividirse un elemento qumico mante-niendo sus propiedades. Se pens que eraindivisible y de ah su nombre. Todos lostomos estn compuestos por un ncleocentral en el que hay partculas con cargaelctrica positiva, los protones, en torno alcual se mueven otras partculas con cargaelctrica negativa: los electrones. El tomoes elctricamente neutro, ya que la carga

de los protones est compensada por la delos electrones. En todo tomo el nmerode protones del ncleo es igual al de elec-trones de sus orbitales, se llama nmeroatmico, es caracterstico de cada ele-mento y es el ordinal de la casilla que ocu-pa en la Tabla Peridica. Excepto en un ca-so (hidrgeno-1), en los ncleos atmicoshay tambin partculas neutras, denomi-nadas neutrones, que aportan masa perono carga. Por eso, se da la circunstancia deque puedan existir tomos de un mismoelemento, es decir, con el mismo nmeroatmico, pero con distinto nmero de neu-trones (y, por consiguiente, distinta masaatmica). Como ocupan la misma casillade la Tabla se llaman istopos.


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Cmo se orman losenlaces qumicos?D Las estructuras electrnicasms estables son las de losgases nobles, que son los ele-mentos menos reactivos. Todoelemento tiende a alcanzarla con guracin electrnicams estable o de gas noble.

Algunos tomos, los electro-positivos, lo hacen cediendoelectrones hasta completar lacon guracin ms estable, conlo que quedan con un de ectode carga negativa. Otros, loselectronegativos, capturanelectrones y quedan con unexceso de carga negativa. Lasentidades as ormadas sedenominan iones: cationes sila carga resulta positiva (+) y

aniones si es negativa (-). Entreambas partculas cargadaspuede establecerse un enlaceinico. En otras ocasiones, dostomos comparten pares deelectrones y quedan enlazados

ormando una molcula, demanera que la con guracin dela nube electrnica que ahorarodea a los dos ncleos resultams estable. Los electronescompartidos pueden procederde ambos tomos, enlace cova-lente, o de uno solo de ellos. Eneste ltimo caso se dice que elenlace es covalente coordina-do. Hay ms tipos de enlaces:metlico, por puentes de hi-

drgeno... pero los covalentes,inicos y metlicos, son los quealmacenan ms energa y, portanto, necesitan ms energapara romperse. Los enlacesinicos son recuentes en losmateriales minerales, mientrasque los covalentes predominanen los de origen biolgico.

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Todas las sustanciasque tienen la misma

rmula son iguales?D Las rmulas abreviadas oempricas solamente indicanqu elementos estn presentesen un compuesto y cules sonsus proporciones relativas,pero nada ms. Por ejemplo, la

rmula C2H6O nos indica quela sustancia est ormada por

dos tomos de carbono y seisde hidrgeno por cada uno deoxgeno, pero no indica de qu

orma se unen los tomos. Sirepresentramos los enlacespor lneas (-) para este casoparticular, como sabemos que

rente al hidrgeno el oxgenoacta normalmente con valen-cia 2 y el carbono con valencia4, podramos escribir dos com-puestos di erentes: CH3-CH2-OH y CH

3-O-CH

3. El primero de

ellos es el etanol o alcohol etli-co, mientras que el segundo esel ter dimetlico, dos sustan-cias con naturalezas y propie-dades di erentes. Cuando dos

o ms sustancias compartenuna misma rmula se dice deellas que son ismeras. Cuandose toman en consideracin losngulos de enlace, se ve que lasestructuras son tridimensio-nales y pueden existir muchostipos de isomeras.

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De qu estn hechos los seres vivos?D Todos sus tejidos contienencarbono (C), hidrgeno (H) yoxgeno (O), siendo los com-puestos mayoritarios agua,glcidos, prtidos y lpidos.Son glcidos los polisacridos,cadenas lineales (como la ce-lulosa) o rami cadas (como elglucgeno) de azcares senci-llos (como la glucosa), as como

las entidades que resultan desu hidrlisis (rotura con adicinde agua). Adems de carbono,oxgeno e hidrgeno, todos losprtidos contienen nitrgenoy algunos azu re (S); pertene-cen a este grupo las protenas,como la hemoglobina o elcolgeno, cadenas ormadaspor unos compuestos denomi-nados aminocidos y tambinlas racciones menores proce-dentes de ellas (peptonas, pp-tidos, aminocidos). Los lpidoscontienen carbono, hidrgenoy oxgeno, y algunos ademsnitrgeno o s oro. Salvoexcepciones no se presentan

13Qu es un nanomaterial?D El pre jo nano se re ere a las dimensiones: un nanmetro (nm) es la millonsimaparte de un milmetro (mm). Los nanomateriales son todos aquellos materiales que almenos en una de sus dimensiones son in eriores a 100 nm. El enorme inters creado por

estos materiales tiene su origen en las propiedades que presentan, en general muy su-periores, y a menudo di erentes, cuando se comparan con las de los mismos materialesa tamaos mayores. Esas propiedades se deben a tres caractersticas comunes a todosellos: el pequeo tamao de partcula, el elevado porcentaje de raccin atmica en unentorno inter acial y la interaccin entre las distintas unidades estructurales. Sus posi-bles aplicaciones tecnolgicas han provocado que la industria de todo el mundo intenteactualmente capitalizar el uso de estos prometedores materiales. Muchos han sido yaobtenidos industrialmente (cermicas, metales, aleaciones, semiconductores y composi-tes), en la mayora de los casos con un carcter experimental y de desarrollo. Pero exis-ten tambin materiales nanoestructurados incorporados a algunos productos existentesen el mercado, como por ejemplo abrasivos para pulir, ign ugos, fuidos magnticos, engrabacin magntica, cosmtica, etc.


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ormando cadenas y los msabundantes son los glicridos(como la triolena del aceitede oliva) combinaciones de laglicerina con cidos grasos.Adems de estos elementosestn el calcio (Ca), que ormaparte de los huesos y de laleche, el azu re (S), que puedeencontrarse en huevos y pelo,el hierro (Fe) de la sangre y delmsculo, el cloro (Cl) de los

jugos gstricos, el sodio (Na)y el potasio (K) de fuidos ytejidos, el magnesio (Mg) de lacloro la, el cobalto (Co) de lavitamina B12, etc.

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Por qu el carbonoda tantos compuestosdistintos?D Los tomos de carbono,tetravalente, tienen la capa-

cidad de unirse entre s y conotros muchos elementos.Hay compuestos de carbonoe hidrgeno, los hidrocarbu-ros ali ticos, en los que lostomos de carbono se unenmediante uno, dos o tres en-laces ormando cadenas: porejemplo, el enlace es simpleen el etano (CH3-CH3 ), doble

en el etileno (CH2=CH2 ) y tripleen el acetileno (CH CH). Estostres son gases, pero cuandoaumenta el nmero de tomos(y por tanto la masa atmi-ca) van apareciendo lquidos(como las gasolinas) y hastaslidos (como las para nas).En las molculas con enlacesdobles y triples hay electro-nes deslocalizados que lescon eren una especial reac-

tividad. Por otra parte, en loshidrocarburos aromticos lostomos de carbono se asocianentre s y con otros elementos

ormando estructuras ccli-cas que contienen electronesdeslocalizados. La capacidadde ormar compuestos es, portanto, enorme. Si se introdu-cen nuevos elementos, comoel oxgeno, la diversidad au-menta y encontramos alcoho-les, cidos, azcares, grasasY si adems est presente elnitrgeno ms an: aminas,aminocidos, protenas... to-dos los cuales pueden a su vezdar lugar a nuevos derivados.


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De verdad undiamante es parasiempre?D De entre las ormas natura-les del carbono y en contra delo que pudiera pensarse, desdeel punto de vista termodinmi-co la ms estable es el gra to.La evolucin de diamantehacia gra to es un proceso es-pontneo, ya que siempre hayuna tendencia a la conversin

hacia una orma de mximaestabilidad. Ahora bien, a tem-peratura y presin ambientela velocidad con la que dichatrans ormacin transcurre esextremadamente lenta, al estarimplicados tomos de carbonoque estn rgidamente enla-zados y por ello con muy pocamovilidad, por lo que puedenpasar miles de aos hasta veralgn cambio apreciable. Por

tanto la cintica qumica salvaa los joyeros y usuarios de lasamenazas de la termodinmi-ca, de manera que, en nuestraescala temporal un diamantees para siempre y nos librare-mos de ver cmo una preciada joya acaba convirtindose enuna vulgar mina de lpiz.

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Qu hace alta paraque se d una reaccin?D Es, por supuesto, indispen-sable que estn presentestodas las sustancias que vana reaccionar (los reactivos),en un medio adecuado: hay

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Es lo mismo carbnque carbono?D No, el carbn contiene otrassustancias adems de carbono,pero el carbono puede encon-trarse puro en la Naturaleza. Eldiamante es carbono puro enel que los tomos se unen uer-temente para ormar un cristaltridimensional de gran dureza.El gra to tambin es carbo-no puro y en l los tomos se

disponen ormando lminasmuy delgadas superpuestasen las que los tomos se unencovalentemente ormandohexgonos. Cada una de estaslminas, transparentes y com-pactas, es lo que se conocecomo gra eno. Tambin existenotras estructuras es eroidalesconstituidas solo por carbono,los ulerenos, en las que sustomos se unen ormando

hexgonos y pentgonos. Elms popular es el buckmins-ter ulereno o buckybola o

utboleno, con orma de balnde tbol. Las asociacionesde ulerenos o los gra enoscilndricos dan interesantesestructuras conocidas comonanotubos. Aunque los ulere-nos ya se haban encontradoen rocas y meteoritos, en juliode 2010 se identi c en unanebulosa planetaria, por lo quese ha comenzado a especularsi podran haber transportadoen su interior hasta la Tierra,sustancias que dieran origen ala vida.

reacciones que se dan en ase

gaseosa, otras en ase slida,otras en ase acuosa Para quese den algunas reacciones espreciso que se aporte energa,mientras que otras despren-den energa. Por otra partehay que tener en cuenta lavelocidad con que transcurrenlas reacciones. Por lo general,al aumentar la temperaturaaumenta la velocidad. Tambinhay sustancias, denominadas

catalizadores, cuya presenciaacelera la velocidad de unareaccin sin que se aprecieque participen en ellas, puespermanecen inalteradas al

nal de las mismas. Un grupoparticularmente importantepara nosotros lo constituyenlos enzimas, catalizadores delas reacciones biolgicas. Sonellos los que hacen posible, porejemplo, que en los seres vivos

se den continuamente las reac-ciones vitales, en unas condi-ciones particularmente suavesde temperatura y presin.

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Qu es una protenadesnaturalizada?D Se dice que una protenaest desnaturalizada cuandosu estructura tridimensional(espacial) se ve alterada poralgn motivo (calor, agentesqumicos, etc.). Una protenadesnaturalizada tiene propie-dades distintas de la mismaprotena en estado nativo. Lovemos cuando calentamos el

18Pueden obtenerse compuestos biolgicos artifcialmente?D A principios del siglo XIX se saba que las sustancias orgnicas se podan trans ormar en sustancias in-orgnicas, pero no a la inversa, pues se crea que los compuestos orgnicos slo los podan sintetizar los

seres vivos. Esta a rmacin qued en evidencia a partir de la sntesis de la urea [(NH2 )2 CO] en el laboratorio,primero en 1826 por Whler (1800-1882) a partir de cianato amnico y luego por su discpulo Kolbe (1818-1884), partiendo de sus elementos constituyentes. Durante la dcada de 1850 Berthelot (1827-1907) e ec-tu sistemticamente la sntesis de alcohol metlico, alcohol etlico, metano, benceno y acetileno; tambinobtuvo una grasa, la triestearina, a partir de glicerol y cido esterico, que result ser idntica a la natural.Desde entonces no han existido lmites para la sntesis de compuestos cada vez ms complejos y semejantesa los naturales. Las tcnicas que se ueron desarrollando tambin abrieron el camino a la elaboracin desustancias no presentes en la Naturaleza y con propiedades singulares, como colorantes, medicamentos,aromas, nuevos materiales, etc.


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26Son necesarios los ertilizantesqumicos?D

Dentro del ciclo vital natural, hojas, rutos y semillascaen al suelo devolviendo lo que la planta tom de l, perosi se rompe el ciclo mediante la recoleccin, el suelo seempobrece y tarda en reponerse. Por ejemplo, el enmenode vecera que se achaca al cultivo del olivar tiene estacausa, ya que al retirarle la aceituna retiramos con ella losnutrientes que necesita el rbol y si no se reponen la si-guiente cosecha ser in erior. Puesto que el carbono se jaa partir del dixido de carbono atmos rico, los tres ele-mentos que deben aportarse indispensablemente son elnitrgeno (N), el s oro (P) y el potasio (K). Sin la utilizacinde los ertilizantes qumicos la produccin agrcola no ha-

bra podido a rontar la alimentacin de una poblacin queno cesa de crecer, lo que no sera posible nicamente conabonos naturales como el estircol. Adems, por otra partela disponibilidad de suelo rtil prcticamente ha tocadotecho, a menos que se recurra a prcticas tan agresivascomo la de orestacin. Eso s, los ertilizantes han de apli-carse de manera racional, aportando las dosis necesarias ycon la recuencia adecuada.

27Cmo se obtienen los abonosqumicos?D Pocos vegetales son capaces de jar el nitrgeno at-mos rico, por lo que hay que aportarlo en orma asimi-lable. En un principio se utilizaba el guano, excrementosde ave mineralizados de la costa oeste de Sudamrica,que posteriormente ue desplazado por el nitrato de sodio(NaNO3 ) de los yacimientos del norte de Chile. Un subpro-ducto de la abricacin del gas de alumbrado, el sul ato deamonio [(NH4 )2SO4] tambin se utiliz con esta nalidad,pero la verdadera revolucin se produjo cuando en 1913Haber (1868-1934) hizo posible la sntesis industrial del

amonaco (NH3 ) mediante la jacin qumica del nitrge-no. El estallido de la Primera Guerra Mundial (1914-1918)desabasteci a Alemania del nitrato de Chile por lo que elproceso Haber se convirti en la principal uente de cidontrico (HNO3 ) para obtener nitratos. Por otra parte, losabonos os orados se obtienen a partir de las rocas os-

ticas presentes en grandes yacimientos y constituidasprincipalmente por os ato triclcico [Ca3(PO4 )2], por tra-tamiento con cido sul rico (H2SO4 ) hasta lograr el nivelde degradacin deseado.


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Qu son los productosagroqumicos?D Son productos que contri-buyen a que las plantas tenganun estado saludable. Al igualque los seres humanos, las

plantas pueden su rir trastor-nos y en ermedades. Si les altaalgn nutriente que no puedansintetizar, los vegetales su renuna carencia que se mani estapor diversos sntomas, los cua-les cesan cuando se les aportael nutriente en de ecto. Perotambin pueden su rir en er-medades, cuyo origen suele serbiolgico y que normalmentea ectan a una extensin de cul-

tivo (las plagas). Las plagas sonel equivalente a las epidemiasque se dan en el Reino animaly sus consecuencias puedenser ne astas. Al igual que noso-tros tomamos medicinas paracurarnos, las plantas se tratancon productos plaguicidas queatacan a los agentes causantesde la en ermedad. Y al igual quenos vacunamos para preveniren ermedades, las plantas se

pueden tratar con productostosanitarios para evitar el ata-que de patgenos. En el caso delas materias primas alimenta-rias se estima que sin el empleode productos agroqumicos lasprdidas en algunas cosechaspodran alcanzar hasta el 40%.Eso s, los productos han de serinocuos para los humanos ydeben aplicarse con dosis y re-cuencias apropiadas.

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Cmo se invent laotogra a?

D En el siglo XVIII un cient coitaliano, Angelo Scala, observque al exponer al sol el nitratode plata se oscureca. En 1727Schulze tambin lo advirti,prob a pegar en el rasco unastiras de papel y vio que solo seoscurecan las partes en que nohaba papel, descartando queel enmeno se debiera al calor.Experimentos parecidos los re-piti Thomas Wedgwood en elsiglo XIX e incluso hizo uso deuna cmara oscura para obte-


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Todos los polmerosson plsticos?D No todos, pues dependiendode su elasticidad se clasi canen elastmeros, plsticos y -bras. En general los polmeroslineales son termoplsticos yno se descomponen al calentar,por lo que se pueden moldear.De este tipo son el polietileno(PE), polipropileno (PP), polies-tireno (PS), policarbonato (PC),politere talato de etileno (PET),metacrilato de polimetilo El

cloruro de polivinilo (PVC) pue-de hacerse ms o menos plsti-co por adicin de una sustanciaplasti cante y podemos encon-trarlo desde en pelculas hastaen tuberas. Por otra parte, lospolmeros rami cados, comolas espumas de poliuretano olas resinas epoxi, se descompo-nen al calentar. Dependiendode su composicin se puedenobtener polmeros con unagran diversidad de propieda-des, de manera que en nuestroda a da los tenemos presentes

ner imgenes, sin mucho xito.Fue en 1839 cuando Daguerreemple yoduro de plata paracaptar las imgenes y tiosul atosdico para eliminar el yodurode plata no alterado y jar lasimgenes. Logr as reproduc-

ciones de buena calidad en unaescala de grises, a las que sellam daguerrotipos. El mis-mo ao, William Henry Talbotpresent a la Royal Institutionde Londres su sistema positivo-negativo. En 1847, Niepce co-menz a utilizar placas de vidriorecubiertas de una emulsin decompuestos de plata en clarade huevo, pero presentaba in-convenientes. Fue Eastman el

que desarroll las emulsionesde bromuro de plata en gelatinay sustituy el soporte por celu-loide, con lo que naci el carrete

otogr co.

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De dnde se obtienen los polmerossintticos?D Al principio del carbn yactualmente del petrleo. La

abricacin de gasolinas porrotura (craqueo) de las grandescadenas de hidrocarburos delpetrleo, deja compuestos concadenas carbonadas cortas (C2 a C4 ). Estas racciones ligerasse comenzaron a aprovecharen Estados Unidos hacia 1930,pero en Europa se comenzmediado el siglo XX. Con el naci-miento de la industria petroqu-mica se origin una bajada de

los precios de los polmeros ob-tenidos a partir de estas sustan-cias sencillas. Este hecho, juntocon el desarrollo por Ziegler yNatta de nuevos catalizadoresorganometlicos (compuestosorgnicos que contienen me-tales pesados), trajo consigo unincremento de aplicaciones yconsumo. ltimamente y debi-do a los problemas derivadosde la acumulacin de residuosno biodegradables, se estprestando atencin a polmeros,como el cido poli-lctico (PLA),que puede obtenerse a partirde los hidrolizados de residuosricos en almidn o en celulosa.

31Hay cauchos artifciales?D El caucho es un exudado de una planta, el rbol del caucho, y ue a dadoa conocer en Europa por La Condamine en 1740. Mackintosh, en 1823, lo

utiliz para impermeabilizar telas (gabardinas), pero el resultado no erasatis actorio, pues sus propiedades se vean a ectadas por la temperatura ypor la humedad. En 1839 Goodyear log mejorar su comportamiento al ca-lentar caucho natural con azu re, procedimiento que se conoce como vulca-nizacin, dependiendo las propiedades del caucho vulcanizado de la propor-cin de azu re aadido. La demanda de caucho creci espectacularmentecuando se comenzaron a abricar automviles y el estallido de la SegundaGuerra Mundial puso en evidencia la ragilidad del suministro, por lo quecomenzaron a abricarse cauchos sintticos, como el neopreno, adaptadosa las necesidades espec cas. El conficto blico tambin propici la sntesisde otros polmeros, como los acrlicos (metacrilatos), que son transparentesy resistentes a los impactos, por lo que eran idneos para ciertas partes de

los aviones, como ventanillas y torretas de radar o de ametralladoras. Du-rante este conficto Alemania dependi casi por completo de la industriaqumica.


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termoplstico, transparente

y fexible, que no es explosivo,aunque s infamable. Por eso aprincipios del siglo XX comen-z a sustituirse por acetato decelulosa, ms seguro, aunqueceluloide y pelcula quedaroncomo sinnimos. Tambin lacelulosa ue el punto de parti-da para las primeras bras tex-tiles no naturales, obtenidasmediante tratamiento qumico.Cross y Bevan trataron celulo-

sa con disul uro de carbono ylcali, obteniendo viscosa, queuna vez presionada a travs deunos ori cios muy nos y pasa-da por un bao cido, dio lugaral rayn, bra con propiedadesmuy parecidas a las de la se-da. Ms tarde Carothers, quetrabajaba para DuPont, desa-rroll un polmero arti cial, elpolister, al que sigui el nylon,una poliamida que se empeza comercializar en 1940 y quecon la entrada de los EstadosUnidos en la II Guerra Mundial,desplaz a la seda procedentede Japn en la abricacin demedias y de paracadas.

en lmparas y enchu es, ga as

y lentes, juguetes, ropa, pin-turas, envases y envolventes,bolgra os y ordenadores, mue-bles, automviles, utensilios decocina, accesorios de bao Aveces van solos y otras ormanparte de materiales compues-tos, como en los envases deleche.

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Son iguales todas

las unidades de un polmero?D Todos los polmeros sonmacromolculas, lineales oramifcadas, constituidas porcompuestos qumicos sen-cillos, que se llaman mon-meros, enlazados entre s. Ladenominacin de copolmerose reserva para aquellos po-lmeros cuyas cadenas estnconstituidas por ms de unmonmero distinto. En un co-polmero los monmeros pue-den estar dispuestos de unamanera regular o al azar. Porejemplo, las fbras comerciali-zadas por ICI como Terylene

o por DuPont como Dacron

son tere talato de polietilnglicol en las que los mon-meros se disponen de unamanera regular. Sin embargo,en pinturas plsticas como las

ormadas por emulsiones deacetato de vinilo copolimeri-zado con etilhexilacrilato, losmonmeros se distribuyenaleatoriamente en la cadena.Tambin existen copolmerosen la naturaleza, como las

protenas, cuyas cadenas seorman a partir de di erentesaminocidos.

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Tienen algo que verel celuloide con lacelulosa?D El celuloide es un derivadode la celulosa desarrolladopor Hyatt en 1869 al tratar lanitrocelulosa con alcan or. Lanitrocelulosa haba sido descu-bierta por Schnbein en 1845y result ser un potente explo-sivo, por lo que tambin se laconoca como algodn plvo-ra. El celuloide es un material


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Tiene algo que ver elchicle con el caucho?D El nombre chicle procedede la goma de ltex del chico-zapote ( Achras zapota ), plantaselvtica centroamericana. Se

cuenta que el presidente deMxico Antonio Lpez de SantaAna (1797-1876) entreg unasmuestras de esta goma a Tho-

siguieron los de isobutileno,acetato de polivinilo, lauratode polivinilo y copolmerosbutadieno-estireno y butadie-no-isopreno. Pero adems de lagoma base, en la ormulacinde un chicle moderno pueden

entrar entre 15 y 30 ingredien-tes distintos: edulcorantes,saborizantes, emulgentes,humectantes, colorantes y an-

mas Adams para ver si se podautilizar como sustituto del cau-cho. Viendo que no era viable,Adams decidi cortarlo en tirasy venderlo como goma de mas-car, marcando el nacimiento dela Adams N. Y. Chewing Gum.

Este chicle ue desplazado porpolmeros sintticos en losaos 40. Primero ueron pol-meros de isopreno, a los que

38Son productos qumicos las medicinas?D Por supuesto que s, como todas las sustancias conocidas y por conocer. Si hay un medicamento amoso es laAspirina, cido acetil saliclico, sintetizado con gran pureza por Flix Ho mann, qumico de Bayer, en 1897. Ante-riormente se saba que la corteza del sauce blanco era e ectiva rente a la ebre, y J. Bchner en 1828 aisl de ella unprincipio activo que llam salicilina, el cual ue desdoblado por R. Piria en 1838 en azcar y cido saliclico. Aunque F. Gerhardt ya haba sintetizado en 1853 el cido acetil saliclico por un complicado procedimiento, Ho mann consi-gui un producto con menos e ectos secundarios y mayor estabilidad partiendo del alquitrn de hulla. Muchos ue-ron los productos armacuticos que se sintetizaron a partir de entonces y hoy da se est en condiciones de abricarmedicamentos a la medida a partir del conocimiento de las estructuras qumicas de los principios activos.

a g e p h O t O s t O C k


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Benning, Plunkett y Rebok cuan-do intentaban obtener un nuevoFreon (fuido utilizado en loscircuitos de re rigeracin, enlos rigor cos y en aerosoles) abase de tetrafuoretileno (TFE).Observaron que al da siguiente

de envasarlo el recipiente notena presin en su interior, perotampoco haba variado su peso.Cuando cortaron el cilindro ha-llaron un slido blanco y cuandointentaron limpiarlo vieron queno se disolva en ninguno de losdisolventes habituales. Dedu-ciendo que se haba producidouna polimerizacin espontnea,lo sometieron a ensayos quepusieron de mani esto sus

propiedades desusadas. Por suresistencia qumica y trmica,as como por su bajo coe cientede rozamiento tiene numerosasaplicaciones: cojinetes, vlvulas,material de laboratorio

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Se han descubiertomuchos productosqumicos porcasualidad?D

Si por casualidad se entien-de que buscando obtener unasustancia se orma otra y seinvestiga su composicin, suspropiedades y el mecanismo de

ormacin, s. Precisamente undescubrimiento ortuito inici laera de los colorantes sintticos.W.H. Perkin (1838-1907) estababuscando sintetizar la quinina(un medicamento e caz contrala malaria) pero obtuvo un re-

siduo slido oscuro que al serdisuelto en alcohol presentabauna tonalidad prpura y quetea la lana y la seda. Con solo18 aos patent la idea y montuna empresa para explotar sutinte (malva o mauvena), ob-teniendo grandes ganancias.Posteriormente sintetiz otrostintes y per umes y cuando te-na 36 aos vendi la empresay dedic el resto de su vida a lainvestigacin en Qumica or-gnica. Y estas situaciones nosolamente se presentan en laQumica, sino tambin en el res-to de las Ciencias: por ejemplo,as se descubri la penicilina.

tioxidantes. Los humectantesimpiden que la goma se sequeen exceso y quede dura. Losemulgentes dan una texturasuave y permiten que al masti-car la mezcla sea homognea.Y tambin pueden aadirse

ingredientes especiales con al-gn tipo de actividad bene cio-sa: for, vitaminas, sustanciaspara prevenir el mareo

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Qu llevan lassartenes para que no se pegue la comida?D Su nombre es politetrafuo-retileno (PTFE) y comenz a sercomercializado por DuPont con

el nombre Tefon a mediadosdel siglo XX. Fue descubiertoaccidentalmente a principios de1938 por el equipo ormado por

40De qu estn hechos los materiales cermicos?D Los griegos usaban el trmino keramikos (sustancia quemada) para re erirse

a los productos obtenidos por la accin del uego sobre los materiales naturales.Tradicionalmente el concepto de cermica se ha asociado de orma general conobjetos de arte, vajillas..., es decir, con cermicas basadas en silicatos (compuestosderivados de la slice, SiO2 ). Aunque estos tipos de productos han tenido y siguenteniendo una gran importancia en la sociedad, existe una emergente amilia decermicas, denominadas cermicas avanzadas, que tienen propiedades mecnicas,elctricas, trmicas, pticas, magnticas una resistencia a la corrosin/oxidacinmayores que las cermicas tradicionales. Estos compuestos son undamentalmen-te de dos tipos: cermicas oxdicas, derivadas de xidos de aluminio (Al2O3 ), circonio(ZrO2 ), etc. y no-oxdicas, como por ejemplo las de nitruro o carburo de silicio (Si3N4,SiC). La mayora de estos materiales tienen bajas conductividades y por ello se usancomo re ractarios con gran impacto en la industria qumica, metalrgica y delvidrio. Hay cermicas estructurales (biocermicas, recubrimientos, herramientasde corte, componentes de motores, partes estructurales de aviones, automviles,maquinaria...), cermicas electrnicas/elctricas (condensadores, aislantes, pie-zoelctricos, sustratos, superconductores...) y cermicas para procesado qumico ymedioambiental ( ltros, membranas, catalizadores, soportes para catalizadores...).

39Qu son los biomateriales?D En sentido amplio un biomaterial sera un material diseado para actuar consistemas biolgicos con el n de evaluar, tratar, aumentar o reemplazar algn

tejido, rgano o uncin del cuerpo. Los biomateriales estn destinados a la abri-cacin de componentes, piezas o aparatos y sistemas mdicos para su aplicacinen seres vivos. Deben ser biocompatibles: se llaman bioinertes a los que tienen unainfuencia nula o muy pequea en los tejidos vivos que los rodean, mientras queson bioactivos los que pueden enlazarse a los tejidos seos vivos. Los biomaterialespueden ser de origen arti cial, (metales, cermicas, polmeros) o biolgico (col-geno, quitina, etc.). Atendiendo a la naturaleza del material arti cial con el que se

abrica un implante, se puede establecer una clasi cacin en materiales cermicos,metlicos, polimricos o materiales compuestos. Los biomateriales polimricosson ampliamente utilizados en clnicas, en implantes quirrgicos, como en mem-branas protectoras, en sistemas de dosi cacin de rmacos o en cementos seosacrlicos. Los metlicos se usan cuando es imprescindible soportar carga, como

ocurre en las prtesis de cadera, para las que se utilizan aleaciones de cobalto (Co)con cromo (Cr) o de titanio (Ti) con aluminio (Al) y vanadio (V); el titanio tambin seusa en implantes dentales. Las biocermicas se emplean en la abricacin de im-plantes que no deban soportar cargas, como es el caso de la ciruga del odo medio,en el relleno de de ectos seos tanto en ciruga bucal como en ciruga ortopdica yen el recubrimiento de implantes dentales y articulaciones metlicas.


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cerevisiae , mientras que enbollera, como en los bizcochosy magdalenas, lo que se utilizapara producir el gas es unalevadura qumica, una mezclade compuestos slidos que enpresencia de agua reaccionanpara desprender CO2.

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Qu es el ozono?D El ozono es un gas cuyasmolculas estn ormadas portres tomos de oxgeno (su r-mula es O3 ). Se orma en la at-ms era a partir del oxgeno, enlas capas altas por accin de laradiacin ultravioleta y tambinpor accin de descargas elc-tricas durante las tormentas, yse descompone con acilidad,teniendo un carcter oxidante

uerte, por lo que se utiliza paradesin eccin teraputica y entratamiento de aguas. En laestratos era se acumula or-mando una capa que protegeal Planeta de las radiaciones

nes de trabajo. Los materialescermicos re ractarios se em-plean para temperaturas entre250 y 1.500C. Por debajo delos 250C da buen resultado lalana de vidrio, compuesta porplanchas de nos hilos de estematerial, revestidas exterior-mente con delgadas lminas dealuminio. Para bajas tempera-

turas se usaban en un principioproductos naturales, como elcorcho, pero su resistencia me-cnica es pequea y adems esinfamable. Por eso se han idointroduciendo otros materiales,si bien copiando del corcho laestructura porosa, ya que losgases son malos conductores.As se utilizan espumas slidas

abricadas a partir de sustanciaspolimricas poco conductoras(poliuretano, poliestireno) porinyeccin de un gas, que puedeser aire seco. Las espumas pue-den adquirirse en planchas ogenerarlas sobre las super ciesa aislar.

ultravioletas nocivas. Esta capaprotectora puede debilitarse enpresencia de sustancias conta-minantes, como los compuestosclorofuorcarbonados (CFC), quese han utilizado mucho paraproducir ro (acondicionadoresde aire, cmaras de re rigera-cin y congelacin) en circuitoscerrados, aunque tambin se

han empleado pro usamentepara producir aislantes (espu-mas polimricas) y como prope-lentes en aerosoles, liberndosea la atms era, por lo que su usoest muy controlado.

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Qu composicin tiene un aislante trmico?D Depende del intervalo detrabajo pero los materiales quese emplean para abricar losaislamientos trmicos debencaracterizarse por conducir malel calor, es decir, deben teneruna baja conductividad trmicay adems resistir las condicio-

46Qu es la lluvia cida?D Es agua de lluvia ormada en presencia

de dixido de azu re, el cual se oxida por eloxgeno dando trixido de azu re (SO3 ), queorigina cido sul rico (H2SO4 ), corrosivo.Corroe los metales y ataca a los monu-mentos (el mrmol es carbonato de calcio,CaCO3 ) ormando sul ato de calcio (CaSO4 ),soluble en el agua de lluvia. Tambin puedeatacar al papel, pues el abricado a partir de1750 contiene trazas de xidos metlicosque catalizan la conversin del dixido entrixido de azu re, aunque los manuscritosanteriores a esa echa no contienen dichos

xidos metlicos y por ello son casi inmu-nes a la accin del SO2. La super cie delmrmol puede protegerse con una mez-cla de hidrxido de bario [Ba(OH)2] y urea[(NH2 )2CO] ya que ambas reaccionan entres para ormar una capa insoluble de carbo-nato de bario (BaCO3 ). Si sobre ella cae llu-via cida, se orma sul ato de bario (BaSO4 ),an ms insoluble, por lo que el monumen-to queda protegido por muchos aos.


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De dnde procede eldixido de azu re?D Se origina por la actividadhumana, por ejemplo cuandose tuestan sul uros metlicoso se queman combustibles -

siles que contienen azu re (S),tanto en el transporte comoen la industria. La tostacin delos sul uros minerales se llevaa cabo para bene ciar meta-les. As, por ejemplo, el cinc seencuentra en la naturaleza enla blenda en orma de sul urode cinc (ZnS) y a partir de este,se obtiene mayoritariamenteel metal mediante un procesollamado tostacin, en el que se

calienta el ZnS en una corrientede aire, de modo que se oxida aZnO y se desprende dixido deazu re (SO2 ). Posteriormente, elZnO se trata en un alto hornocon un reductor, generalmentecarbn de coque, para que elxido metlico se reduzca y de- je libre el metal, desprendin-dose dixido de carbono (CO2 ).El cinc (Zn), es un metal queocupa el nmero 23 entre los

ms abundantes de la tierra ytiene importantes aplicaciones,entre otras, la abricacin debateras para la industria ae-rospacial y de ordenadores por-ttiles o piezas para la industriadel automvil.

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Qu di erencia al hierro del acero?D El elemento hierro se ob-

tiene de sus menas en el altohorno, tratndolas con coque.El hierro de undicin, tambinllamado arrabio, es el hierroobtenido directamente del altohorno y tiene muchas impure-zas y escorias. Si se unde otravez, se obtiene un hierro desegunda undicin, con menosimpurezas, llamado hierro cola-do, que se emplea para estu as,cocinas. El hierro dulce, es elhierro de undicin al que se lehan eliminado prcticamentetodas las impurezas, es muyresistente y tenaz, y se empleapara objetos que deben sopor-tar grandes tracciones, como

anclas de barco, cadenas, he-

rrajes El acero es una aleacin(mezcla) de hierro y carbono,con contenido en ste entre el0,5 y el 2%, pero tambin pue-de contener otros metales enpequea proporcin, como n-quel (Ni), manganeso (Mn), cro-mo (Cr), vanadio (V), wol ramio(W), que le con eren propieda-des peculiares. El acero es msduro que el hierro, es dctil ymaleable, muy elstico, tenaz,

aunque es relativamente rgil.Est muy presente en muchosusos de nuestra vida cotidiana,como estructuras, maquinaria,herramientas, vehculos pesa-dos, material rodante, barcos,etc. Los utensilios de cocinade acero inoxidable (ollas, cu-biertos) estn abricados conacero al cromo-nquel.

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Por qu las salesconducen la corriente?D Porque son electrolitos. Loselectrolitos son aquellas sus-tancias que al disolverse enagua permiten el paso de la

49Puede producirseelectricidadqumicamente?D E ectivamente, las pilas galvnicas o c-lulas son dispositivos capaces de producircorriente elctrica a partir de una reaccinqumica en la que tenga lugar un intercam-bio de electrones (reaccin de oxidacin-reduccin o proceso redox). La trans eren-cia de los electrones tiene lugar desde lasustancia ms electropositiva, que se oxida,

a la ms electronegativa, que se reduce,pero no se hace de orma directa entre lasdos sustancias sino que tiene lugar a travsde un conductor externo, logrndose asla produccin de corriente elctrica. Lasprimeras pilas se hicieron a principios delsiglo XIX y consistan en una serie alterna-da de discos de dos metales, separados poruna tela mojada en una disolucin salina.Puede hacerse una pila apilando alternada-mente monedas de nquel y cobre, separn-dolas por papel de ltro mojado en aguasalada. Los electrones circulan a travsde la pila, pero hasta que los extremos seconecten mediante un cable no salen haciael exterior. Con este dispositivo podemosencender una pequea bombilla.


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D Una explosin es una combustin muy rpida en laque se libera un gran volumen de gases, que al expan-dirse provocan la explosin. Por ejemplo, la plvoranegra est compuesta de nitrato de potasio (KNO3 ), car-bn (C) y azu re (S). El nitrato aporta el oxgeno para lacombustin y orma N

2: es por lo tanto el comburente.

El carbn (con alto contenido en carbono) es el com-bustible y reacciona ormando CO2. El azu re regula lacombustin y proporciona cierta compacidad a la mez-cla, generando adems al arder SO2 y SO3. Explosivos

clsicos son tambin la nitrocelulosa y la nitroglicerina,compuestos ormados por reaccin del cido ntrico(HNO3 ) con los grupos alcohol (-OH) de la celulosa y dela glicerina, respectivamente. Como la nitroglicerina eramuy inestable y provocaba por percusin explosionesaccidentales, Al red Nobel (1833-1896), observ que alabsorber nitroglicerina en tierra de diatomeas se podamanejar con ms seguridad, inventando as la dinamita.Las principales aplicaciones pac cas de los explosivosse encuentran en la minera y en las obras pblicas.

53Por qu se producen las explosiones?

nasa


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55Por qu se usan gasolinas sin plomo?D

En los motores de combustin de los automviles se quema gasolina (hidro-carburos) para obtener la energa propulsora, y a travs de los tubos de escapede los vehculos, se expulsan a la atms era substancias que contribuyen a sucontaminacin: Hidrocarburos sin quemar, monxido de carbono (CO), xidos denitrgeno y aditivos del combustible, entre otras. Para reducir las emisiones des-de hace unos aos los coches incorporan un dispositivo denominado convertidorcataltico o catalizador, por el que pasan los gases procedentes del motor antesde expulsarlos. En su interior hay un catalizador, con recuencia a base de platino(Pt), rodio (Rh) u xidos de metales de transicin, que acilita la trans ormacin delas sustancias contaminantes en otras menos perniciosas. Los catalizadores sonmuy e ectivos (reducen del orden del 85% la emisin de gases contaminantes).Adems del precio (los metales con los que se hacen son caros), otro inconvenien-te de los conversores catalticos es que son incompatibles con los aditivos antide-tonantes que contengan plomo, como el tetraetilplomo [Pb(C2H5 )4], que se utiliza-ba antes, pues envenenan el catalizador inutilizndolo. Por eso aparecieron a lavez los conversores catalticos y los combustibles sin plomo, que incorporan otrosaditivos antidetonantes como el metil t-butil ter (MTBE).

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Qu se necesita paraque se produzca uego?D En principio se establecique el uego necesitaba tres

actores para que se produjera.En primer lugar, un material

susceptible de oxidarse, es decir,un combustible (gasolina porejemplo). En segundo lugar, unoxidante o comburente, comoel oxgeno. Y en tercer lugar, elaporte de su ciente energa deactivacin. A estos tres actoresse les denomin tringulo del

uego. A medida que se ue co-nociendo ms del enmeno seaadi un cuarto actor: la reac-cin en cadena. Por otra parte

se observ que el combustibley el comburente deban estarpresentes en unas proporcionesde nidas, uera de las cuales el

uego no se produce, existiendoun lmite in erior y otro superiorde combustibilidad. Al conjuntode estos cuatro actores se leconoce como tetraedro del

uego.

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Qu son los octanos de las gasolinas?D Cuando se quema la gasolinaen el interior del cilindro delmotor, la explosin debe ser talque empuje al pistn de ormasuave y continua. Si la com-bustin es demasiado rpidase produce una detonacin,que hace que el pistn recibaun golpe brusco y se reduzca lae ciencia del motor. El ndice de

octano de una gasolina es unamedida de su capacidad anti-detonante. Las gasolinas quetienen un alto ndice de octanoproducen una combustin mssuave y e ectiva. El ndice deoctano de una gasolina se obtie-ne por comparacin del poderdetonante de la misma con elde una mezcla de los hidrocar-buros isooctano y heptano. Alisooctano (con 8 carbonos) se leasigna un poder antidetonantede 100 y al heptano (con 7 car-bonos) de 0. Una gasolina de 97octanos se comporta como unamezcla que contiene el 97% deisooctano y el 3% de heptano.

54En qu se basa la datacin por Carbono-14?D Los vegetales toman constantemente carbono de la atms era, en orma dedixido de carbono, y lo incorporan a sus tejidos. El elemento carbono presen-

ta varios istopos y el de la atms era contiene una pequea parte de carbonoradiactivo: el Carbono-14 (C-14). Mientras el vegetal est vivo, la proporcin deC-14 en sus tejidos es la misma que la que hay en la atms era, igual que sucedecon los tejidos de los animales que se han alimentado con materia vegetal. Pe-ro cuando cesa la respiracin y muere un ser vivo, el C-14 se va desintegrandoprogresivamente y su proporcin en los tejidos disminuye. Como se conoce lavelocidad con la que se degrada, midiendo la proporcin de C-14 en un momentodado se puede conocer cunto hace que el organismo ha muerto, lo que permiteestimar la edad de los materiales hechos a partir de l.


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58A qu se deben los colores de los uegosartifciales?D Los uegos arti ciales son una tradicin que tiene siglos de antigedad y losespectaculares colores que presentan, se deben a un nmero relativamentepequeo de compuestos, que se introducen en las carcasas de los cohetes o se

orman durante la combustin. Las partculas de magnesio (Mg) o aluminio (Al),cuando se queman producen chispas incandescentes de color blanco, como side un fash de una cmara otogr ca se tratara. Las partculas de hierro (Fe)o carbn vegetal, si no alcanzan temperaturas muy elevadas, irradian un colordorado. Los compuestos de estroncio (Sr), como el hidrxido Sr(OH)2 o el cloruroSrCl2, emiten luz roja. Los compuestos de bario (Ba), como el cloruro BaCl2, pro-porcionan colores verdes. El sodio metal (Na), emite una luz de color amarillo-anaranjado y el responsable del color azul es el cobre (Cu).

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Tiene algo que ver elcolor con la Qumica?D S, pues hay sustancias quepueden absorber y emitir luz.En un tomo los electronesms alejados del ncleo pue-

den saltar a un nivel superiorsi absorben una cantidad deenerga, justo la equivalentea la di erencia energticaentre los dos niveles. Porotra parte, cuando el tomoexcitado vuelve a su estado

undamental emite la mismacantidad de energa que habaabsorbido. Una radiacin elec-tromagntica puede aportaruna cantidad de energa, que

depende de su recuencia, porlo que cuando la excitacin deltomo ha sido provocada porla absorcin de una radiacincorrespondiente a la zona delespectro visible, absorberluz al excitarse y emitir luzal volver al estado normal.La luz blanca contiene todoslos tonos de color, pero cadaelemento slo absorbe paraexcitarse aquellos correspon-

dientes a unas determinadasrecuencias, que son las queemitir luego y que son inter-pretadas por el cerebro en tr-minos de color. Estas recuen-cias son caractersticas decada elemento y constituyensu espectro. Esta propiedadpermiti el descubrimientodel helio en el Sol, del querecibi el nombre, antes deque se identi cara en nuestro

planeta.60

Por qu la cloroflaabsorbe la luz?D Las sustancias colorea-das, naturales y arti ciales,son aquellas que tienen mselectrones deslocalizados sus-ceptibles de su rir trnsitoselectrnicos. En las cloro las,la porcin de la molcula quecontribuye al color es una es-tructura ormada por cuatroanillos aromticos unidos porenlaces covalentes y enlazadacon magnesio mediante enla-ce coordinado. Esta estructura,


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con gran deslocalizacin elec-trnica, es capaz de absorberenerga lumnica y de trans-

erirla luego a las reacciones

responsables de la sntesis dematerias orgnicas en la plan-ta, enmeno que se conocecomo otosntesis. Vista bajoluz blanca la cloro la nos apa-rece verde porque a esa zonadel espectro pertenecen las

recuencias no absorbidas quepercibe el ojo humano. Comola coloracin est ligada a suestructura electrnica, si stase modi ca su color vara. Estopuede verse cuando se hier-ven en agua las verduras (quecontienen cidos), pues en estemedio se pierde irreversible-mente el magnesio coordina-do y se vuelven pardas, cosa

que no sucede si al agua se leaade un poco de bicarbonatosdico, que neutraliza el cidopresente.

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Qu contiene un pintalabios?D Aparte del pigmento llevadixido de titanio (que aportael poder cubriente), aceites yceras (que dan consistenciaa la barra) y algn agenteemoliente (para proteger loslabios). En menor medida pue-den contener aromas, vitami-nas, protectores solares, etc. Elbrillo lo aporta el aceite, perose puede obtener un aspectomenos graso y muy refec-tante adicionando pequeaspartculas (microes eras) de

polimetilmetacrilato. Tam-bin proporciona un aspectoperlado y brillante el nitrurode boro (BN). Los aceites de si-

licona permiten jar el color ylograr pintalabios con e ectosde larga duracin. El mundovegetal proporciona un grannmero de posibles pigmentosy la industria qumica haceposible que la gama se ample,se abarate y se haga ms re-sistente o permanente (uno delos rojos ms empleados es laeosina, un derivado bromadode la fuorescena). Para abri-car la barra los ingredientesse mezclan, se calientan hastaque unden completamentey luego la mezcla se vierte enmoldes de metal. Al en riarsesolidi ca y puede desmoldarse.

61Por qu el jamn curado y el jamn cocido tienen distintocolor?D El msculo contiene mioglobina, una protena emparentada con la hemoglobina de la sangre y que con-

tiene el grupo heme, una estructura parecida a la cloro la cuyo in central es Fe (II), hierro con dos cargaspositivas. Al igual que la hemoglobina, tiene la capacidad de jar reversiblemente oxgeno molecular. Cuan-do est oxigenada se orma oximioglobina con un tono rojo brillante (como en las carnes rojas rescas)y cuando se desoxigena da metamioglobina de tonalidad prpura (como en las carnes rojas envasadas avaco). En la elaboracin de los derivados crnicos se aplica nitrito de sodio (NaNO2 ) como agente conser-vador rente a la bacteriaClostridium botulinum , el cual da origen a NO, que se une al hierro (II) dando uncompuesto de color rojo (nitrosil-mioglobina) como el del jamn curado o del salchichn. Sin embargo, alcocerse el compuesto de la jacin del NO resultante (nitrosil-hemocromo) es de color rosado, como el del jamn cocido o la mortadela.


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Qu es el vidrio?D

El vidrio ordinario se abricaundiendo una mezcla, en lasproporciones adecuadas, decarbonato de sodio (Na2CO3 )o sul ato de sodio (Na2SO4 )con piedra caliza (CaCO3 ) yarena (SiO2 ). La temperaturade usin ms recuente esde 1.300 a 1.400C, segncon la composicin con laque se trabaje. Cuando se hadesprendido todo el dixidode carbono (CO

2 ), el material

viscoso y claro se vierte en mol-des o se prensa en matrices. Elvidrio no tiene una estructuraordenada o cristalina (aunquelo llamemos cristal), cosa que

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Por qu la leja quita

las manchas de la ropa blanca?D Una mancha se ve porque sucolor y el del ondo son distin-tos. Sus electrones absorbenenerga lumnica de algunas

recuencias y refejan las de-ms, que son las que llegan anuestros ojos y nos in ormansobre el color de la mancha. Ascomo en las molculas de unobjeto blanco los electronesya se encuentran al mximonivel energtico, no absorbenenerga y refejan todas las

recuencias de la luz solar, lasmolculas de la mancha pue-den todava absorber energa

sucedera si se dejara en riarmuy lentamente, volvindose

opaco. Para evitarlo el vidrio serecuece a temperatura algoin erior a la de reblandecimien-to. Los vidrios de colores se ob-tienen incorporando a la masade usin xidos metlicos: losde hierro y cromo dan vidriosverdes, los de cobalto y cobreazules, los de manganeso viole-ta o amatista Entre los vidriosespeciales es importante enqumica el vidrio borosilicato,resistente a los agentes qu-micos y con bajo coe cientede dilatacin, que se empleaen material de laboratorio y decocina y que lleva en su compo-sicin xido de boro (B2O3 ).

63Qu composicinqumica tienen losaceites?D Un aceite es una grasa lquida a la tem-peratura ambiente, por lo que aceites ygrasas tienen composiciones bsicamenteiguales. La mayor proporcin de un aceitela constituyen los triglicridos (tambinllamados triacilgliceroles), que son elresultado de la combinacin de los tresgrupos alcohlicos del glicerol (glicerina)con tres cidos grasos iguales o distintos.Tambin pueden estar presentes mono-glicridos y diglicridos, en los que cadamolcula de glicerina se combina con unoo con dos molculas de cidos grasos,respectivamente, y tambin cidos grasoslibres (a los que se debe la acidez). En esemedio estn disueltas otras sustanciascomo vitaminas, esteroles (colesterol enlas grasas animales y toesteroles en lasvegetales), as como pigmentos (la clo-ro la da tonos verdes, los carotenoidesamarillos a rojos) y otras sustancias lipo-solubles (toco eroles). Las grasas tienenmala prensa porque cada gramo aportaa la dieta en torno a 9 kilocaloras, perosuele desconocerse que el 50% del pesoseco del cerebro humano est constituidopor lpidos.


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y refejar algunas recuenciasque son las que percibimos.

La leja unciona oxidandoesos electrones, con lo queya no estn disponibles paraabsorber energa, con lo querebotan todas las radiacionesvisibles y la prenda se muestrablanca a nuestros ojos. Laslejas lquidas tradicionalesson disoluciones de hipocloritode sodio (NaClO) en agua, al5,25%. Es una sustancia que secome el color y blanquea unamancha cualquiera que sea sucomposicin qumica. En unprincipio con este nombre seconoca a una solucin alcalinaque se obtena de la ceniza dela madera, aunque el trmino

leja se aplica a otras disolu-ciones uertemente alcalinas,

como los hidrxidos de sodio ypotasio.

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Qu son losantoxidantes?D Son sustancias que se oxi-dan antes que las grasas y lasprotegen del enranciamiento,perdiendo su actividad una vezoxidadas. Estn presentes demanera natural en las grasascrudas, como los aceites deoliva vrgenes, pero tambinpueden aadirse en ciertos ca-sos como aditivos alimentariosa grasas re nadas. Hay antioxi-dantes naturales (como los to-

64En qu se di erencia un aceite de oliva de unaceite de oliva virgen ?D Los aceites de oliva virgen y virgen extra son aceites obtenidos directamente de

las aceitunas por medios mecnicos y que cumplen con unos determinados requi-sitos para su consumo directo. Estos requisitos se basan en nueve determinacionesqumicas o sicoqumicas ms dos pruebas sensoriales. Los que no los cumplen sedenominan lampantes y para poderlos comercializar hay que someterlos antes are nacin. En cuanto a la denominacin aceite de oliva se reserva para las mezclasde los aceites de oliva vrgenes y vrgenes extra con aceite de oliva re nado. La re -nacin de un aceite implica tratamientos para quitar la acidez (neutralizacin), paraquitar los colores extraos (decoloracin) y para eliminar los malos olores (desodo-rizacin). Se neutraliza haciendo reaccionar a los cidos grasos libres del aceite conuna sustancia alcalina; para decolorar se aaden al aceite neutro slidos namentedivididos, que adsorben los pigmentos; y una vez que el aceite est desacidi cado ydecolorado, se destila por arrastre con un gas inerte a alta temperatura y a muy baja

presin para eliminar los olores. Durante estos tratamientos se pierden los aromas yotras sustancias caractersticas de los aceites vrgenes.

65Por qu unas grasas se ponen rancias y otras no?D El enranciamiento es el resultado de la reaccin del oxgeno atmos rico con los l-pidos que componen la grasa: es una autooxidacin. Como la parte ms reactiva de unlpido es el enlace doble (-CH=CH-) de los restos acilo (las partes de cidos grasos com-binadas con la glicerina), las grasas ms propensas a ponerse rancias son aquellas quems dobles enlaces tienen, es decir, las ms insaturadas. Las grasas naturales ms insa-

turadas son las del pescado, seguidas de las de semillas, mientras que las ms establesson las de los animales terrestres (sebos y mantecas). Los rutos, como las aceitunas, dantambin grasas bastante estables. El cido graso mayoritario del aceite de oliva es el ci-do oleico, que tiene un solo doble enlace centrado en su molcula (por eso se dice que esmonoinsaturado), lo que lo hace menos propenso a la oxidacin, pero si adems el aceitees virgen o virgen extra, contiene antioxidantes naturales (toco eroles o vitaminas E ypoli enoles) que actan protegindolo contra el enranciamiento.

co eroles o algunos extractosde plantas aromticas) y sin-tticos (como el butilhidroxia-nisol o el butilhidroxitolueno).La velocidad de oxidacindepende de la temperatura,de manera que las grasas que

se utilizan a alta temperatura,como en la ritura, necesitanla presencia de antioxidantesestables en esas condicionesde trabajo. Los antioxidantesven potenciada su actuacincuando estn presentes otroscompuestos denominadossinrgicos o sinergistas de losantioxidantes, que son sustan-cias que o bien regeneran la

orma activa del antioxidante

o bien eliminan del mediosustancias prooxidantes queavorecen la oxidacin (como

ciertos metales pesados: hie-rro, cobre).

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Por qu se oscurecen las patatas cuando se pelan o se cortan?D Porque cuando se rompenlos tejidos se libera un enzima,

la poli enoloxidasa (PFO), quetiene la capacidad de oxidar alos poli enoles y desencadenaruna cadena de reacciones queacaban dando compuestososcuros (melanoidinas). Lospoli enoles son compuestosorgnicos que contienen ani-llos bencnicos a los que estnunidos varios grupos OH. Enun ambiente pobre en oxgeno(por ejemplo bajo el agua) no

hay pardeamiento. Tampoco seproduce si est presente unasustancia capaz de oxidarseantes que la patata (como elcido ascrbico) o si se di -culta la accin del enzima. LaPFO lleva cobre como grupoprosttico por lo que si se re-tira del equilibrio (por ejemplocon cido ctrico) se di cultasu accin. Tambin uncionapeor en medio cido. Esta es larazn de que si al pelarlas sesumergen en agua con un pocode zumo de limn mantenganel color, porque el zumo de li-mn tiene cido ctrico y cidoascrbico.


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Por qu al comermanzanas se pone la lengua rasposa?D Nuestra saliva contiene pro-tenas que actan lubricandola boca. Estas protenas estn

dispersas en orma de coloidecuyos agregados tienen cargaelctrica positiva. Las manza-nas, por su parte, son ricas entaninos, unos poli enoles quetambin pueden dispersarsecoloidalmente, presentandosus agregados carga elctricanegativa. Al comer una manza-na ambos tipos de partculasinteraccionan hasta neutrali-zar sus cargas elctricas y las

protenas dejan de ejercer suuncin lubricante. Esta sen-sacin la tendremos siempreque comamos (o bebamos)alimentos que contengantaninos. Pero tambin este

enmeno se aprovecha paraclari car lquidos que presen-ten turbiedad estabilizada portaninos, como el vino, usandoclara de huevo (que contienela protena ovoalbmina en

orma coloidal). Por esta raznen las zonas vincolas suele ha-ber buena repostera a base deyemas de huevo, ya que staseran un subproducto de la ela-boracin de vinos. Este tipo detratamiento tambin se conocecomo clari cacin tanino-gelatina y puede aplicarse ala clari cacin de otros zumoscomo el de manzana.

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Qu son loscolorantes y conservantes de losalimentos?D Son dos tipos de aditivosalimentarios, sustancias deorigen natural o sinttico quese aaden voluntariamentea los alimentos para que per-maneciendo en ellos ejerzanuna uncin tecnolgica. Soningredientes opcionales, puesel valor nutritivo del alimentoser el mismo tenga aditivos ono. Los colorantes se usan paradar color y los conservantes(conservadores) para proteger

estabilizadores de espumas),etc. Su uso est reglamentado,y existen unas Listas positivasen las que se indica qu aditi-vos estn autorizados, con qualimentos y en qu dosis. Suincorporacin al alimento obli-

ga a declararlo en la etiqueta,indicando el grupo al que per-tenece y la sustancia qumicaconcreta que se ha utilizado. Elnombre del aditivo debe ir en elidioma del pas de venta o biensustituirse por su nmero dela clasi cacin internacional,precedido de la letra E.

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Qu son los Omega-3?D

Con este nombre se conocenlos cidos grasos que presen-tan un doble enlace entre loscarbonos 3 y 4 de la cadena,contando desde el extremoopuesto al grupo carboxilo(COOH). Uno de ellos es el cidolinolnico de algunos aceitesde semillas, con 18 tomosde carbono y 3 dobles enlacesen las posiciones omega-3,omega-6 y omega-9:CH3-CH2-

CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2 )7-COOH. Estoscidos se consideran esencialespara el organismo humano, yaque no podemos sintetizarlos yhemos de incluirlos en la dieta.Otros cidos grasos omega-3de inters nutricional son eleicosapentanoico (EPA: con 20carbonos y 5 dobles enlaces) yel docosahexanoico (DHA: con22 carbonos y 6 dobles enla-

ces). Tambin son esencialespara nuestro organismo loscidos grasos omega-6, comoel linoleico (18 carbonos, 2enlaces dobles en omega-6 yomega-9). Para que su e ectosea ms avorable, ambos tiposde cidos grasos esenciales de-ben ingerirse en proporcionesrelativas semejantes. Abundanen pescados azules.

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Por qu se pone viscoso el aceite de la

reidora?D La ritura se lleva a cabonormalmente a temperaturas

75Qu ventajas tienen loschicles con xilitol?

D Para endulzar las gomas de mascartradicionalmente se han utilizado elazcar glac (sacarosa namente pulve-rizada) o el jarabe de maz, un hidrolizadode almidn rico en glucosa, que ademsmejora la textura de la goma. Pero tantoel jarabe de maz como el azcar sonnutrientes de la bacteria causante delas caries dentales. Por eso estos endul-zantes naturales se han sustituido poraditivos edulcorantes, que como todoslos dems aditivos alimentarios no sonmetabolizables por nuestro organismoni por las bacterias (con lo que endulzansin riesgo para nuestra dentadura). Elxilitol es un polialcohol emparentado conel azcar xilosa, y pertenece a la misma

amilia que el sorbitol (relacionado conla sorbosa) o el maltitol (emparentadocon la maltosa). No todos los aditivosedulcorantes son sintticos, como la sa-carina o el ciclamato, e incluso alguno,como la neohesperidina-dihidrochalcona(E959), es un derivado de la sustanciaque con ere su desagradable sabor a las

naranjas amargas de nuestras calles (elglucsido neohesperidina).

al alimento del ataque de losmicrobios. Tambin hay aditi-vos que regulan la acidez (aci-dulantes), que exaltan sabores(potenciadores del sabor), queaportan aromas (aromatizan-tes), que protegen contra el en-ranciamiento (antioxidantes),que ayudan a producir o a man-tener la espuma (espumantes,


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comprendidas entre 150 y190C, y en estas condicionesel aceite se deteriora debido ala alta temperatura, al ataquedel oxgeno y a la presencia deagua procedente de los alimen-tos. El calor causa en las mol-

culas la ormacin de dmerosy polmeros. El oxgeno ataca alos dobles enlaces dando deri-vados oxigenados, rompiendolas molculas con liberacin desustancias voltiles y promo-viendo polimerizaciones. Porsu parte, el agua desdobla losglicridos en glicerina y cidosgrasos libres. La aparicin depolmeros en el medio aumentala viscosidad del mismo y es la

principal causa del deteriorodel aceite. Cuanto menos insa-turaciones tenga un aceite msestable ser durante la ritura.No se olvide que aceites poliin-saturados como el de linaza sehan empleado tradicionalmen-te en pinturas y barnices, porla acilidad que tienen para po-limerizarse y ormar pelculas,por lo que se llamaban aceitessecantes.

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Cmo se pueden hacer ms estables lasgrasas?D La reactividad de un lpidodepende de sus dobles enlaces(-CH=CH-), por lo que se puedeadicionar hidrgeno para con-vertirlos en enlaces sencillos(-CH2-CH2-). Industrialmentese hidrogena catalticamente

a alta presin y temperatura.La grasa se estabiliza qumi-camente y aumenta su puntode usin, pues las grasas mssaturadas (como las mantecas)son ms consistentes que lasinsaturadas (los aceites), y asse han venido elaborando lasgrasas empleadas para hacermargarinas (que son emulsio-nes de grasa en agua). Pero a lavez que los lpidos poliinsatura-dos se hidrogenan, sus doblesenlaces naturales, que tienencon guracin cis (las cadenaslaterales se orientan hacia elmismo lado) pasan a la con-

guracin trans (las cadenas

laterales se disponen en la po-sicin relativa ms alejada), y seha comprobado que las grasastrans juegan un papel activo enla aterosclerosis (obstruccinde los vasos sanguneos por

ormacin de depsitos), por lo

que las grasas hidrogenadasindustrialmente se estn sus-tituyendo por saturadas natu-rales. Este problema no se pre-senta en las grasas totalmentehidrogenadas, en las que no seda esta isomera.

76Qu es una agua dura?D Se puede de nir la dureza de un agua como la suma de todas las sales deiones metlicos no alcalinos presentes en ella. En realidad, estamos hablandomayoritariamente de bicarbonatos de calcio y magnesio, aunque tambin en-traran sul atos, cloruros, nitratos, os atos y silicatos de otros metales comobario, estroncio y otros metales minoritarios. La dureza de un agua est relacio-nada con la concentracin de compuestos de calcio y magnesio en disolucin,

los cuales dan compuestos insolubles con el jabn. Se llama dureza temporal ala causada por el bicarbonato o carbonato cido [Ca (HCO3 )2], pues al calentar elagua se orma a partir de l carbonato de calcio (CaCO3 ) que es insoluble y or-ma depsitos en las super cies calientes. Estos depsitos se pueden ormar enel ondo de los recipientes de cocina, en las resistencias para calentar el agua(termos, lavavajillas, lavadoras), en conducciones calentadas, como en las cal-deras, disminuyendo la transmisin trmica y pudiendo llegar a obturarlas. Ladureza permanente casi siempre es debida a cloruros y sul atos, y no provocadepsitos al calentar.


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Qu es el biodisel?D Bajo la denominacin gen-rica de biodisel se incluyen loscombustibles constituidos pormetil-steres de cidos grasos.Los steres son los compues-

tos qumicos que se obtienencuando se hace reaccionar uncido orgnico ( rmula gene-ral: R-COOH) con un alcohol.Cuando el alcohol es el metlico(metanol: CH3OH) se obtienenlos metilsteres:R-COOH +CH3-OHp R-COO-CH3 + H2O.Tambin se pueden obtenersteres metlicos tratandouna grasa directamente conmetanol (en las condiciones

apropiadas). Como las grasasestn compuestas mayormentepor glicridos (steres del gli-cerol con cidos grasos), en lareaccin de transesteri cacinse obtiene glicerina ademsde biodiesel. Para utilizarlo enmotores Disel, el biodisel,una vez puri cado, se utilizamezclado con el gasleo deautomocin en proporcin in-

erior al 20 %. Sus principales

ventajas estriban en que noproduce SO2 y que es una uen-te de energa renovable. Susprincipales objecciones sonque la demanda de biodiselpuede desviar hacia su produc-cin materias primas alimenta-rias y que no hay actualmentemercado para toda la glicerinaque se libera.

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Qu es el jabn?D Un jabn es el compuestoqumico que se obtiene cuandose hace reaccionar un cidograso con un lcali (como elhidrxido de sodio, NaOH). As,cuando durante la re nacinde un aceite se neutraliza paraquitarle acidez, lo que se pre-tende es ormar los jabonescorrespondientes. Ahora bien,en presencia de agua y con ex-ceso de lcali los glicridos dela grasa pueden hidrolizarse, esdecir, su rir la rotura del enlacecon la glicerina adicionandoagua, de manera que se obten-dra por un lado glicerol y por

otro los jabones de los cidos

que estaban unidos a ste. Estaes la razn de que al re nar unaceite, para evitar prdidas nose neutralice completamentela grasa y que siempre quedeun pequeo grado de acidez.Los jabones sdicos y potsicosson solubles en agua, pero losde calcio, magnesio o hierro,no. Por eso son ine caces enlas aguas duras y tampocosirven en aguas salobres. Plinioel Viejo en el siglo I describi la

abricacin del jabn a partirde cenizas, pues en aquellapoca no se dispona de sosacustica (NaOH). Una vez or-mado el jabn se separa del

resto de productos y, en ca-

liente, se le aaden el resto deingredientes, como per umes ocolorantes. Antes de en riarsecompletamente se moldea ycorta en porciones.

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Qu tienen que ver jabones y detergentes?D Sus propiedades sico-qumicas son similares, aunquetienen naturalezas qumicasdi erentes. Ambos tipos decompuestos son tensioactivos( avorecen el mojado) y susmolculas son an licas, conun extremo polar (con a ni-dad por el agua) y otro apolar

79La custica de hacer jabn es la misma que seemplea para las aceitunas?D S, la custica o sosa custica es el hidrxido de sodio (NaOH). En la abri-

cacin del jabn se ha utilizado tanto el hidrxido como el carbonato de sodio,que reaccionan con las grasas. En el endulzamiento de las aceitunas se usabancenizas (xidos) que en disolucin producen hidrxidos que desdoblan su princi-pio amargo, la oleuropena, en glucosa y un poli enol inspido. Hubo que esperarhasta 1784 para disponer de sosa, primero con el proceso Leblanc, y luego con elproceso Solvay, que se considera primer procedimiento qumico industrial con-tinuo de elaboracin y cuya primera planta se mont en 1865. La sosa Solvay esel carbonato de sodio, Na2CO3, que se disuelve dando una reaccin alcalina. Esteproceso industrial, que produca como subproducto cloro, ue posteriormentedesplazado por procedimientos electroqumicos, que dan directamente NaOH yCl2, lo que provoc su desaparicin a partir de 1921.


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(con a nidad por la grasa o

por el aire). Cuando se usanen medio acuoso para lavar, laparte apolar se orienta haciala suciedad e interaccionacon ella, mientras que la partepolar queda orientada hacialas molculas de agua: de estamanera la suciedad se emul-siona en el bao. Anlogo es elmecanismo de ormacin de laespuma cuando las partes apo-lares se orientan hacia el aire.Los tensioactivos presentes enlos detergentes derivan de loshidrocarburos del petrleo ylas ormulaciones detergentes,que incluyen adems otrosingredientes, son e caces

en aguas duras y tambin en

aguas saladas.81

Por qu tiene cloro elagua del gri oD Para hacer al agua apta paraconsumo humano, es decir,potable. En la potabilizacinhay que eliminar los slidosen suspensin, otras materiasdispersas y disueltas, as comoagentes causantes de en erme-dades (como microbios y viruspatgenos). Esta ltima ase seconoce con el nombre de desin-

eccin y se suele llevar a cabocon sustancias qumicas queactan como oxidantes uertes,

como el cloro (Cl2 ), el ozono(O3 ) o el permanganato de po-tasio (KMnO4 ). Estos oxidantesmodi can la permeabilidadde las membranas celulares,inducen la desnaturalizacinde las protenas del interior de

la clula y tambin generan larotura mecnica e hidrlisis deelementos celulares del proto-plasma. De ellos nicamente elcloro proporciona desin eccinduradera hasta los puntos dedistribucin. Al disolverse enel agua se trans orma en cidohipocloroso (HClO), con poderdesin ectante (el cloro libre),pero tambin reacciona con losiones amonio (NH4+ ) presentes

o aadidos, ormando las clo-raminas (el cloro combinado)que son desin ectantes y ade-ms pueden liberar de nuevocido hipocloroso.

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Y el cloro reaccionatambin con otrassustancias del agua?D A medida que se dosi ca elcloro se trans orma en cido

hipocloroso (HClO), el cual libe-ra el in hipoclorito (ClO- ), queprovoca una reaccin qumicade oxidacin con los compues-tos qumicos inorgnicos mshabituales en un agua bruta(hierro, manganeso, nitritos,amonio o sul uro) trans ormn-dolas en otras especies qumi-cas con un estado de oxidacinms alto. As por ejemplo, elFe2+ es oxidado a Fe3+, el Mn2+

a Mn4+

, los nitritos (NO2-

) a ni-tratos (NO3- ) y el amonio (NH4+ )a cloruro de nitrgeno (Cl3N).Una vez oxidadas las especiesqumicas anteriores, su solu-bilidad es ms baja por lo queposteriormente es ms cilconseguir su precipitacin ysu consiguiente eliminacindel agua. Con respecto a loscompuestos orgnicos nobiolgicos, provoca prdida dearomaticidad, oxida dobles ytriples enlaces y rompe las mo-lculas ms complejas en otrasms simples. El lmite sera la

ormacin de dixido de carbo-no y de agua.


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Qu es el aguaoxigenada?D Es perxido de hidrgeno ysu rmula es H2O2. El nombreagua oxigenada se lo pusoThnard (1777-1857) cuandoen 1818 lo obtuvo por vez pri-mera atacando el perxido de

bario (BaO2 ) con cidos. Es unasustancia altamente reactivay se descompone liberandoagua y oxgeno. La concentra-cin se expresa en volmenes,que indican el volumen deoxgeno (en condiciones ordi-narias de presin y temperatu-ra) que se desprende durante

la descomposicin; un aguaoxigenada del 3% es de unos10 volmenes. Diluida, se usacomo desin ectante y cuandonos la ponemos en una heridapodemos observar el despren-dimiento de oxgeno, que or-ma espuma, ya que el enzimacatalasa presente en nuestros

83Se puede quitar la dureza del agua?D La dureza temporal se elimina calentando, pero se ormancostras calcreas perjudiciales. Se pueden evitar estas depo-

siciones aadiendo compuestos qumicos que secuestren alcalcio y al magnesio (que ormen combinaciones estables so-lubles con ellos), como el hexameta os ato de sodio. Tambinexisten dispositivos magnticos para uso industrial que aun-que no impiden la aparicin de los slidos al calentar infuyenen su orma cristalina, de modo que el precipitado no llega acompactarse y puede separarse del agua. Para reducir la dure-za se suelen usar resinas de intercambio inico, que retienenlos metales alcalinotrreos a cambio de ceder otros cationescomo el H+ o el Na+. Se empaquetan en columnas y pueden re-generarse tras su uso. A escala industrial a veces van precedi-das por un tratamiento con membranas semipermeables.


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tejidos la descompone. En laindustria alimentaria se usapara reducir la contaminacinmicrobiana externa de lasmaterias primas alimentariasmnimamente procesadas,pero tambin para desin ectarlos materiales laminados com-puestos que se emplean para

ormar los envases antes delllenado asptico. Y en tecnolo-ga aeroespacial puede servircomo comburente o comopropelente. Por su carcteroxidante se utiliza tambinpara decolorar papel, bras ytelas. Decolora el cabello, perotambin lo daa.

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Cmo uncionan lostintes para el peloD No todos estamos contentoscon el color de nuestro cabello,en lugar de resignarnos a lucir loque la gentica nos ha deparado

podemos cambiarlo de color y,para ello, la qumica es indispen-sable. El color natural del cabellovendr determinado por lapresencia y concentracin en elmismo de dos protenas (eume-lanina y eomelanina). La ormams comn de tinte capilar esun proceso en dos etapas, en pri-mer lugar la decoloracin y unasegunda etapa de coloracin. Lamayor parte de estos tintes em-

plean un agente oxidante y unagente alcalino, comnmenteamoniaco. Al mezclar ambos yaplicarlo la estructura (cutcu-las) del cabello se abre y permitela decoloracin y la absorcindel tinte. Las protenas res-ponsables del color original sedecoloran y se deposita el nuevopigmento adquiriendo de esta

orma el color deseado.

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Qu es el pH de unchamp?D Una medida de su acidez.En disolucin acuosa hay sus-tancias que se disocian dandoiones libres: los cidos liberancationes H+, los lcalis liberanhidroxilos OH- y la molcula deagua uno de cada. El agua pura,pues, no debe ser cida ni alcali-na, sino neutra (si se mide el pH

del agua destilada y no da 7, sinoalgo menos, se debe al dixidode carbono disuelto). La acidezes proporcional a la concentra-cin de iones H+ y se ha estable-cido una escala con los valoresde los logaritmos cambiados designo de su concentracin, queva del 0 al 14. El valor 7 corres-ponde a las sustancias neutras,por debajo de l estn las cidasy por encima las alcalinas o b-sicas. Los receptores gustativosde la lengua reaccionan ante lapresencia de H+, si bien la sensa-cin puede venir modulada porla presencia del anin corres-pondiente al cido en cuestin.


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Cmo se mide el pH?D Una de las maneras mssencillas para determinarloconsiste en utilizar sustanciasindicadoras, que cambian decolor (viran) en un intervalo es-

trecho de valores del pH. Ello sedebe a que estas sustancias tie-nen ormas tautmeras (isme-ros que se pueden interconver-tir reversiblemente), cada unacon una tonalidad di erente.Cada indicador tiene un inter-valo de viraje caracterstico: porejemplo, el violeta de metilo en-tre 0 y 2 unidades de pH, el rojode metilo entre 4,2 y 6,3, la e-nol talena entre 8,3 y 10,0, etc.

La manera de proceder seracomenzar por un indicador deamplio espectro para despusa nar con otro(s) que vire(n) enun intervalo ms estrecho. Paraello se aade a una porcin dela muestra dos o tres gotas dedisolucin indicadora diluida ose deposita una gota de mues-tra sobre papel impregnadocon el indicador, comparandoluego con una escala de colores

100 preguntas quimica

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