rubrica de quimica

Macromoleculas Naturales

son moléculas que tienen una masa molecular elevada, formadas por un gran número de átomos.Se clasifican en dos tipos: macromoléculas naturales y macromoléculas sintéticasLas Macromoléculas Naturales son aquellas que se encuentran en los seres vivos y forman parte esencial de ellos, y son los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicosImportanciaLas Macromoléculas tienen gran importancia a nivel industrial en la producción de plásticos, rollos fotográficos y alimentos, pero también están presentes en la condición biológica de cualquier ser vivo.

Las Macromoléculas Naturales forman parte de los procesos vitales del ser humano. La estructura de cada una de ellas permite que cumplan una función que las diferencia de las otras.Hablamos de tres tipos: carbohidratos, lípidos y proteínas. Estas sustancias pueden ser encontradas en los alimentos que normalmente consumimos diariamente y mediante procesos metabólicos en el interior del organismo pueden ser descompuestas en moléculas más sencillas con el objetivo de brindar la energía necesaria al cuerpo. 

Carbohidratos

Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos están compuestos por carbono ,hidrogeno y oxigeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energía inmediata y estructural.Son muy abundantes en la naturaleza ya que son elaborados a partir de la reacción de fotosíntesis. Son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono e hidrogeno y, en una menor cantidad, de oxigeno. Tienen enlaces químicos difíciles de romper de tipo covalente Se les encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales y sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales, como conformar la estructura esquelética de plantas, insectos y crustáceos, y la estructura exterior de los microorganismos.

0200e31d-a804-4d28-8f58-3fdf8b3e6fdd.JPG (image/JPG)

Caption: : Molecula y Estructura de un Carbohidrato

Lipidos

Sustancias insolubles o casi insolubles en agua, pero solubles en disolventes.Están formados por tres elementos principales: carbono, hidrógeno y generalmente en menor proporción oxígeno y, a veces, nitrógeno y fósforo.Este tipo de compuestos orgánicos lo constituyen las grasas y aceites, los cuales son constituyentes esenciales de todas las células animales y vegetales. En el cuerpo humano se concentran en las membranas celulares, en el cerebro y en el tejido nervioso. Los lípidos más abundantes son las grasas, que puede ser de origen animal o vegetal

https://www.youtube.com/watch?v=EFyZMAnapDg (Embed)

Proteinas

Éstas son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, la mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de varios aminoacidos, unidos mediante enlaces peptidicos. Son constituyentes esenciales del protoplasma. Constituyen alrededor del 50% del peso seco de los tejidos y no existe proceso biológico alguno que no dependa de la participación de este tipo de sustancias. La química de las proteínas es más compleja que la de los carbohidratos y los lípidos. En promedio las proteínas varían su peso de moléculas entre 34500 y 50000. 

https://www.youtube.com/watch?v=2IWSYOHNUpA (Embed)

ácidos nucleicos 

Son grandes polimeros formados por la repetición de monomeros denominados nucleotidos, unidos mediante enlaces fosfodiester. Se forman, largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Los ácidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria. Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.Existen dos tipos de ácidos nucleicos : ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), que se diferencian: por el glucido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN); por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracil, en el ARN el enlace glucosídico es aquel mediante el cual un glúcido se enlaza con otra molécula, que puede ser o no ser otro glúcido El enlace peptídico es un enlace entre el grupo amino (–NH2) de un aminoacido y el grupo carboxilo (–COOH) de otro aminoácido. Los peptidos y las proteinas están formados por la unión de aminoacidos mediante enlaces peptídicos. El enlace peptídico implica la pérdida de una molécula de agua y la formación de un enlace covalente CO-NH. Es, en realidad, un enlace amida sustituido.

https://www.youtube.com/watch?v=DRpxpgXJWdw (Embed)

MACROMOLECULAS SINTETICAS 

¿QUE ES UN POLÍMERO? Un polímero son macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros El almidón, la celulosa, la ceda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno,  y la baquelita siendo estos loso que desarrollaremos, para su estudio los polímeros se dividen en dos:  los de adición y los de condensación.POLÍMEROS DE ADICIÓN, ¿COMO SE OBTIENEN? : son aquellos producidos por reacciones que permiten obtener longitudes especificas o determinadas, en estas reacciones no se obtiene ningún subproducto, estos polímeros se forman por algún tipo de mecanismo en cadena que puede ser: aniónico, catiónico o por radicales libres según el tipo de monómero utilizado , en cada caso se se cubren las tres etapas por las que pasa cualquier polimerización: iniciación, propagación y terminaciónPOR EJEMPLO: en la polimerización de un compuesto olefinico (de olefina=alqueno) con vía de radicales libres, estas etapas pueden delinearse de la siguiente forma:   

-INICIACIÓN: Formación el intermedio reactivo, en este caso un indicador libre  , el radical iniciador (en este caso el radical fenilo)  se añade al monomero insaturado de la etapa de iniciación para generar un monomero de radical libre -PROPAGACIÓN: en esta etapa tiene lugar una adición consecutiva del monomero para constituir la cadena que va creciendo, el valor de n establece el peso molecular del polimero -TERMINACION:la terminación interrumpe la cadena que crece y acaba con la reacción de polimerizacion, el acoplamiento de 2 radicales libres pueden resultar en la terminación de la cadena  

0fb2a9b4-df90-4891-bd31-858392b01590 (image/jpg)

fabricación de un polimero de adición 

Caption: : polimerización de un compuesto olefinico (de olefina=alqueno) con vía de radicales

POLIMEROS DE CONDENSACIÓN 

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN, ¿COMO SE OBTIENEN?: en una reacción de de polimerizacion por condensación se unen dos moléculas (condensadas) y una molécula pequeña ya sea alcohol o agua , para que la polimerizacion de condensación forme materiales de peso molecular muy elevado, la reacción de condensación debe tener lugar una y otra vez de marea repetida , en consecuencia los monomeros utilizados tienen 2 o mas grupos funcionales que puedan entrar en reacción para formar la cadena de polímero.un ejemplo: el mas conocido de un poliéster es la fibra de dacrón, que esta formada por acido tereftalico y etilenglicol, la polimerizacion tiene varias etapas: en primer lugar el intercambio de éster se logra a 200°C para obtener alcohol (que se suprime por destilación) metílico y un nuevo monomero , después de suprimir el etilenglicol que también desaparece por destilación, esta fibra de dacron llamada también terón puede prepararse en hilos permanentes y tiene muchas aplicaciones en la vida diaria, combinada con lana en tejidos de los que se lavan sin planchar etc.

2cec576a-14dd-40b1-b228-4da919ed43fb (image/jpg)

Caption: : otro ejemplo es reaccionar ácido etanoico con el alcohol metílico, se obtiene el acetato de metilo y se utiliza el ácido sulfúrico como catalizador

beneficios de uso adecuado de los polímeros 

en 1910, cuando en México iniciaba la revolución, un quimico ruso logro sintetizar el butadieno, muy parecido al caucho, que fue utilizado ampliamente en la 2da guerra mundial, en Alemania necesitaban necesitaban grandes cantidades de hule natural y lo sustituyeron por el sintético, el hule natural es solamente uno de los muchos polímeros que se encuentran en la naturaleza, la celulosa, que forma parte de las fibras  vegetales y de la manera, es otro polímero muy importante, en 1860 se obtuvieron los primeros plásticos semisinteticos a partir de este polimero natural, esto es la celulosa, en 1907 un químico belga obtuvo el primer plástico completamente sintético, la bakelita en México igual que en todo el mundo nos encontramos inmersos en la era del plástico, basta con observar que hacia cualquier lado y se puede observar con gran variedad de artículos de plástico: computadoras, cables cajas de acrílico, teléfonos, televisores, plumas, cubiertas, bolsas, colchones, juguetes etc.  con todo esto quiero dar a conocer que en todo el mundo existe el plástico, que es indispensable en algunas cosas, que existe desde hace mucho y que es bueno usarlo en nuestra vida diaria pues es un material muy barato y fácil para trabajar, pero como todo, tiene una parte negativa, si no se cuida el uso de estos materiales hay consecuencias en nuestro ambiente, si se quema plástico libera sustancias dañinas al ser humano,también la quema de basura es algo similar, cosas como esta nos quitan en lugar de darnos, por eso hay que aprovechar al máximo lo que nos da la naturaleza y usarlo como se debe y responsablemente para estar lamentando tiempo mas tarde.LA NUEVA IMAGEN DE LOS MATERIALES: CERÁMICAS, CRISTALES, LÍQUIDOS, POLÍMEROS, PLÁSTICOS Y MATERIALES SUPERCONDUCTORES MATERIALES CERÁMICOS: Normalmente tenemos la idea de que  un material cerámico es frágil y quebradizo, pero los científicos han logrado identificar muchas propiedades como: soportan temperaturas extremadamente bajas o altas, no tienen problemas de oxidación, resistencia al desgaste, muy buenos aislantes térmicos y eléctricos, tienen excelente biocompatibilidad siempre y cuando la cerámica sea la adecuada algunos ejemplos son:  aislantes electricos, sensores de motores, anticongelantes, filtros de agua potable, tubos de vidrio para la tv,vidrio de la fibra optica, cemento para piso, vidrio para monitores de PC, fibra optica de vidrio etc. 

-CRISTALES LÍQUIDOS: Todos los días entramos en contacto con muchos aparatos que poseen pantalla de cristal liquido (LCD) por ejemplo : una laptop, relojes digitales, reproductores de CD  y muchos otros aparatos electrónicos, su estudio comenzó por friedrich reinitzer : en sus experimentos observo que al aumentar la de una muestra solida de coleteril benzonato se convertía en un liquido nebuloso, conforme aumentaba la temperatura el material cambiaba a liquido, , gracias a esto se le acredita la fase cristalina liquida, los que tienen esto tienen características similares: presentan una estructura molecular en forma de barra, con rigidez en su eje mas largo etc.  -POLÍMEROS: tienen muchas aplicaciones como: el nailon no se usa solo como fibra, sino que se usa también para la manufactura de cojines, hilos de pesca etc. estas amplias aplicaciones del nailon y otros polímeros han generado demanda de nuevas super fibras que tengan resistencia al calor del asbesto, la rigidez del vidrio y resistencias mayores al acero.-PLÁSTICOS: el grupo de los materiales polimericos artificiales comprende el nombre ¨plásticos¨ , con este nombre simple y general se designa a los materiales que influyen en el modo de vida del hombre contemporáneo , los plásticos pueden ser moldeables cuando están fundidos y como sólidos retienen formas muy especificas, dentro de los plásticos modernos tenemos a los policarbonatos, son duros y trasparentes, estos pertenecen a los plásticos de condensación  por ejemplo los discos compactos que están hechos  de policarbonato.-MATERIALES SUPERCONDUCTORES:  el origen de esta área tecnológica es la superconductividad en frió, el termino ¨altas¨ temperaturas corresponde a un código de comparación con las superconductividad en frió entre 4 y 20 k , la superconductividad fue descubierta primero por el físico holandés heike k. onnes en 191, onnes obtuvo el premio nobel de física en 1913,  en 1957 3 físicos estadounidenses de la universidad de illinois  incorporan ideas avanzadas de la mecánica cuántica, que sugieren que los electrones en un superconductor se condensan en un estado cuántico basal y viajan colectiva y coherentemente por lo cual obtuvieron el premio nobel de física en 1972 por su teoría de la superconductividad BCS por las iniciales de sus apellidos, en 1986 george bernorz y alex muller experimentaron con una clase particular de óxidos metálicos cerámicos, conocidos como perowskitas, trabajando con productos cerámicos de lantano, bario, cobre y oxigeno, este descubrimiento fue muy significativo, ya que se seria posible utilizar nitrógeno liquido como agente enfriador, a estos superconductores se les conoce como de ¨altas temperaturas¨, una aplicación de lo anterior son los trenes de levitación magnética que actualmente operan en japón, Alemania y recientemente en china, lo cual es una revolución tecnológica en la transportación  masiva PARA OBSERVAR LAS IMAGENES DE ESTOS MATERIALES FAVOR DE ENTRAR A LA LIGA :https://www.google.com.mx/search?q=4.3+la+nueva+imagen+de+los+materiales&biw=1366&bih=643&source=lnm...+