CarbónDe Wikipedia, la enciclopedia libre
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Para otros usos de este término, véase Carbón (desambiguación).
Carbón.El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica en carbono, utilizada como combustible fósil. Suele localizarse bajo una capa de pizarra y sobre una capa de arena y arcilla. Se cree que la mayor parte del carbón se formó durante el período carbonífero (hace 280 a 345 millones de años).
Contenido [ocultar]
1 Formación del carbón
2 Tipos de carbón
3 Producción y reservas
4 Aplicaciones
5 Véase también
6 Referencias
7 Enlaces externos
[editar] Formación del carbónArtículo principal: Carbonificación
El carbón se origina por la descomposición de vegetales terrestres, hojas, maderas, cortezas, y esporas, que se acumulan en zonas pantanosas, lagunares o marinas, de poca profundidad. Los vegetales muertos se van acumulando en el fondo de una cuenca. Quedan cubiertos de agua y, por lo tanto, protegidos del aire que los destruiría. Comienza una lenta transformación por la acción de bacterias anaerobias, un tipo de microorganismos que no pueden vivir en presencia de oxígeno. Con el tiempo se produce un progresivo enriquecimiento en carbono. Posteriormente pueden cubrirse con depósitos arcillosos, lo que contribuirá al mantenimiento del ambiente anaerobio, adecuado para que continúe el proceso de carbonificación. Los geólogos estiman que una capa de carbón de un metro de espesor proviene de la transformación por el proceso de diagénesis de más de diez metros de limos carbonosos.
Los depósitos de carbón están frecuentemente asociados con el mercurio. Hay otra teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continuas de gas metano en las profundidades de la tierra.[cita requerida]
En las cuencas carboníferas las capas de carbón están intercaladas con otras capas de rocas sedimentarias como areniscas, arcillas, conglomerados y, en algunos casos, rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Esto se debe a la forma y el lugar donde se genera el carbón.
Si, por ejemplo, un gran bosque está situado cerca del litoral y el mar invade la costa, el bosque queda progresivamente sumergido, por descenso del continente o por una transgresión marina, y los vegetales muertos y caídos se acumulan en la plataforma litoral. Si continúa el descenso del continente o la invasión del mar, el bosque queda totalmente inundado. Las zonas emergidas cercanas comienzan a erosionarse y los productos resultantes, arenas y arcillas, cubren los restos de los vegetales que se van transformando en carbón. Si se retira el mar, puede desarrollarse un nuevo bosque y comenzar otra vez el ciclo.
En las cuencas hulleras se conservan, tanto en el carbón como en las rocas intercaladas, restos y marcas de vegetales terrestres que pertenecen a especies actualmente desaparecidas. El tamaño de las plantas y la exuberancia de la vegetación permiten deducir que el clima en el que se originó el carbón era probablemente clima tropical.
[editar] Tipos de carbónExisten diferentes tipos de carbones minerales en función del grado de carbonificación que haya experimentado la materia vegetal que originó el carbón. Estos van desde la turba, que es el menos evolucionado y en que la materia vegetal muestra poca alteración, hasta la antracita que es el carbón mineral con una mayor evolución. Esta evolución depende de la edad del carbón, así como de la profundidad y condiciones de presión, temperatura, entorno, etc., en las que la materia vegetal evolucionó hasta formar el carbón mineral.
El rango de un carbón mineral se determina en función de criterios tales como su contenido en materia volátil, contenido en carbono fijo, humedad, poder calorífico, etc. Así, a mayor rango, mayor es el contenido en carbono fijo y mayor el poder calorífico, mientras que disminuyen su humedad natural y la cantidad de materia volátil. Existen varias clasificaciones de los carbones según su rango. Una de las más utilizadas divide a los carbones de mayor a menor rango en:[cita requerida]
Antracita
Bituminoso bajo en volátiles
Bituminoso medio en volátiles
Bituminoso alto en volátiles
Sub-bituminoso
Lignito
Turba
La hulla es un carbón mineral de tipo bituminoso medio y alto en volátiles.
[editar] Producción y reservasLa producción mundial de carbón en los últimos años ha sido:
Carbón bituminoso y antracita Carbón sub-bituminoso y lignito
2007* 5.543 Mt 945 Mt
2006 5.205 Mt 937 Mt
2005 4.934 Mt 906 Mt
2004 4.631 Mt 893 Mt
2003 4.231 Mt 893 Mt
2002 3.910 Mt 882 Mt
2001 3.801 Mt 897 Mt
Fuente: World Coal Institute - * Estimaciones
Reparto de la producción por países en 2007.Los 10 países mayores productores de carbón bituminoso y antracita en el año 2007 fueron:
Artículo principal: Anexo:Países por producción de carbón
País Producción*
República Popular China 2.549 Mt
Estados Unidos de América 981 Mt
India 452 Mt
Australia 323 Mt
Sudáfrica 244 Mt
Rusia 241 Mt
Indonesia 231 Mt
Polonia 90 Mt
Kazajistán 83 Mt
Colombia 72 Mt
Fuente: World Coal Institute - * Estimaciones
Las reservas de carbón se encuentran muy repartidas, con 70 países con yacimientos aprovechables. Al ritmo actual de consumo se calcula que existen reservas seguras para 133 años, por 42 y 60 del petróleo y el gas, respectivamente. Además, el 67% de las reservas de petróleo y el 66% de las de gas se encuentran en Oriente Medio y Rusia.
El hombre extrae carbón desde la Edad Media. En los yacimientos poco profundos la explotación es a cielo abierto. Sin embargo, por lo general las explotaciones de carbón se hacen con minería subterránea ya que la mayoría de las capas se encuentran a cientos de metros de profundidad.
Mina de carbón a cielo abierto en Garzweiler, Alemania. Panorámica en alta resolución.En España los principales yacimientos de hulla y antracita están en León, Asturias, Palencia, Córdoba y Ciudad Real.
[editar] Aplicaciones
Evolución del consumo mundial de carbón 1984-2004.El carbón suministra el 25% de la energía primaria consumida en el mundo, sólo por detrás del petróleo. Además es de las primeras fuentes de energía eléctrica, con 40% de la producción mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbón son:
1.Generación de energía eléctrica. Las centrales térmicas de carbón pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energía eléctrica. En los últimos años se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presión. Otra tecnología en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de síntesis obtenido mediante la gasificación del carbón.
2.Coque. El coque es el producto de la pirólisis del carbón en ausencia de aire. Es utilizado como combustible y reductor en distintas industrias, principalmente en los altos hornos (coque siderúrgico). Dos tercios del acero mundial se producen utilizando coque de carbón, consumiendo en ello 12% de la producción mundial de carbón (cifras de 2003).
3.Siderurgia. Mezclando minerales de hierro con carbón se obtiene una aleación en la que el hierro se enriquece en carbono, obteniendo mayor resistencia y elasticidad. Dependiendo de la cantidad de carbono, se obtiene:
1.Hierro dulce: menos del 0,2 % de carbono
2.Acero: entre 0,2% y 1,2% de carbono
3.Fundición: más del 1,2% de carbono
4.Industrias varias. Se utiliza en las fábricas que necesitan mucha energía en sus procesos, como las fábricas de cemento y de ladrillos.
5.Uso doméstico. Históricamente el primer uso del carbón fue como combustible doméstico. Aun hoy sigue siendo usado para calefacción, principalmente en los países en vías de desarrollo, mientras que en los países desarrollados ha sido desplazados por otras fuentes más limpias de calor (gas natural, propano, butano, energía eléctrica) para rebajar el índice de contaminación.
6.Carboquímica. La carboquímica es practicada principalmente en África del Sur y China. Mediante el proceso de gasificación se obtiene del carbón un gas llamado gas de síntesis, compuesto principalmente de hidrógeno y monóxido de carbono. El gas de síntesis es una materia prima básica que puede transformarse en numerosos productos químicos de interés como, por ejemplo:
1.Amoníaco
2.Metanol
3.Gasolina y gasóleo de automoción a través del proceso Fischer-Tropsch (proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H2)
7.Petróleo sintético. Mediante el proceso de licuefacción directa, el carbón puede ser transformado en un crudo similar al petróleo. La licuefacción directa fue practicada ampliamente en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial pero en la actualidad no existe ninguna planta de escala industrial en el mundo.
Estas dos últimas aplicaciones antiguas son muy contaminantes y requieren mucha energía, desperdiciando así un tercio del balance energético global. Debido a la crisis del petróleo se han vuelto a utilizar.
[editar] Véase tambiénOrigen Inorgánico del Petróleo
Planta de combustible fósil
Fibrosis pulmonar
Neumoconiosis
[editar] ReferenciasMenéndez, J. Ángel (2006). «El carbón en la vida cotidiana». Consultado el 24 de septiembre de 2006..
Cifras tomadas del sitio web del World Coal Institute. «Coal Facts 2005». Consultado el 24 de septiembre de 2006..
El contenido de este artículo incorpora material de una entrada de la Enciclopedia Libre Universal, publicada en español bajo la licencia Creative Commons Compartir-Igual 3.0.
El contenido de este artículo incorpora material del sitio web El carbón en la vida cotidiana, cuyo autor, José Ángel Menéndez, ha permitido, mediante una autorización, publicar su contenido y algunas de sus imágenes bajo licencia GFDL.
[editar] Enlaces externos Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre carbón. Commons
European Association for Coal and Lignite
Enlaces sobre la industria del carbón en Asturias-España
La quema de carbón produce residuos radiactivos
Artículo científico sobre los Principales Yacimientos de Carbón Mineral en México
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n"
Categorías: Carbón | Combustibles fósiles | Recursos naturales
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FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
miércoles, 16 de marzo de 2011
PARA QUE FINES INDUSTRIALES SE UTILIZA
UreaDe Wikipedia, la enciclopedia libre
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Urea
Nombre (IUPAC) sistemático
Diaminocetona
General
Fórmula semidesarrollada CO(NH2)2
Fórmula estructural Ver imagen.
Fórmula molecular CON2H4
Identificadores
Número CAS [57-13-6 [57-13-6]]
Propiedades físicas
Densidad 1340 kg/m3; 1,34 g/cm3
Masa molar 60,06 g/mol
Punto de fusión 405.8 K (132.7 °C)
Propiedades químicas
Acidez (pKa) 0.18
Solubilidad en agua En agua:
108 g/100 ml (20 °C)
167 g/100 ml (40 °C)
251 g/100 ml (60 °C)
400 g/100 ml (80 °C)
733 g/100 ml (100 °C)
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Exenciones y referencias
La urea es un compuesto químico cristalino e incoloro, de fórmula CO(NH2)2. Se encuentra abundantemente en los riñones y en la materia fecal. Es el principal producto terminal del metabolismo de proteínas en el hombre y en los demás mamíferos. La orina humana contiene unos 20g por litro, y un adulto elimina de 25 a 39g diariamente.
En cantidades menores, está presente en la sangre, en el hígado, en la linfa y en los fluidos serosos, y también en los excrementos de los peces y muchos otros animales. También se encuentra en el corazón, en los pulmones, en los huesos y en los órganos reproductivos así como el semen. La urea se forma principalmente en el hígado como un producto final del metabolismo. El nitrógeno de la urea, que constituye el 80% del nitrógeno en la orina, procede de la degradación de los compuestos diversos compuestos con nitrógeno, sobre todo de los aminoácidos de las proteínas en los alimentos. En los mamíferos la urea se forma en un ciclo metabólico denominado ciclo de la urea. La urea está presente también en los hongos así como en las hojas y semillas de numerosas legumbres y cereales.
Es soluble en agua y en alcohol, y ligeramente soluble en éter. Se obtiene mediante la síntesis de Wöhler, que fue diseñada en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, y fue la segunda sustancia orgánica obtenida artificialmente, luego del oxalato de amonio.
Contenido [ocultar]
1 Derivados
2 Usos
3 Enlaces externos
4 Véase también
[editar] DerivadosLos derivados de la urea formados por sustitución de alguno de los hidrógenos se denominan de tres maneras:
Como productos sustitutivos de la urea. Por ejemplo metilurea CH3NHCONH2
Si el grupo de la urea es denominado como sustituyente de otro compuesto principal, se utiliza el prefijo ureido- para el grupo H2N-CO-NH-. Por ejemplo, el nombre IUPAC de la citrulina es Ácido 2-amino-5-ureidopentanoico:
Otro nombre que puede adquirir el grupo H2N-CO-NH- es carbamilamino. En el caso de la citrulina, también se puede llamar como Ácido 2-amino-5-carbamilaminopentanoico
Si hay sustituyentes en ambos nitrógenos se pueden utilizar los locantes N y N' o 1 y 3, respectivamente.
[editar] UsosFertilizante׃ El 91% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret (menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos.
La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, el cuál es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cuáles absorben la luz para la fotosíntesis. Además el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales.
La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos. Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno. El grano se aplica al suelo, el cuál debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone.
Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicación de la urea al suelo. Si ésta es aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta aplicación, lluvia o riego, el amoníaco se vaporiza y las pérdidas son muy importantes. La carencia de nitrógeno en la planta se manifiesta en una disminución del área foliar y una caída de la actividad fotosintética.
Fertilización foliar׃ La fertilización foliar es una antigua práctica, pero en general se aplican cantidades relativamente exiguas con relación a las de suelo, en particular de macronutrientes. Sin embargo varios antecedentes internacionales demuestran que el empleo de urea bajo de biuret permite reducir las dosis de fertilizantes aplicados al suelo, sin pérdida de rendimiento, tamaño y calidad de fruta. Estudios realizados en Tucumán demuestran que las aplicaciones foliares de urea en bajas cantidades resultan tan efectivas como las aplicaciones al suelo. Esto convalida la practica de aplicar fertilizantes junto con las aplicaciones de otros agroquímicos como complemento de un programa de fertilización eficiente.
Industria química y de los plásticos׃ Se encuentra presente en adhesivos, plásticos, resinas, tintas, productos farmacéuticos y acabados para productos textiles, papel y metales.
Como suplemento alimenticio para ganado: Se mezcla en el alimento del ganado y aporta nitrógeno, el cuál es vital en la formación de las proteínas.
Producción de resinas׃ Como por ejemplo la resina urea-formaldehído . Estas resinas tienen varias aplicaciones en la industria, como por ejemplo la producción de madera aglomerada. También se usa en la producción de cosméticos y pinturas.
[editar] Enlaces externosMSDS Sheet for AdBlue
Component limits for AdBlue as outlined in DIN 70070
AdBlue
Información sobre su uso en el test del aliento para detectar la presencia del Helicobacter pylori: [1]
Información sobre la urea utilizada como reductor con SCR en AdBlue
IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry [2]
[editar] Véase también.FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
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Urea
Nombre (IUPAC) sistemático
Diaminocetona
General
Fórmula semidesarrollada CO(NH2)2
Fórmula estructural Ver imagen.
Fórmula molecular CON2H4
Identificadores
Número CAS [57-13-6 [57-13-6]]
Propiedades físicas
Densidad 1340 kg/m3; 1,34 g/cm3
Masa molar 60,06 g/mol
Punto de fusión 405.8 K (132.7 °C)
Propiedades químicas
Acidez (pKa) 0.18
Solubilidad en agua En agua:
108 g/100 ml (20 °C)
167 g/100 ml (40 °C)
251 g/100 ml (60 °C)
400 g/100 ml (80 °C)
733 g/100 ml (100 °C)
Valores en el SI y en condiciones normales
(0 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
Exenciones y referencias
La urea es un compuesto químico cristalino e incoloro, de fórmula CO(NH2)2. Se encuentra abundantemente en los riñones y en la materia fecal. Es el principal producto terminal del metabolismo de proteínas en el hombre y en los demás mamíferos. La orina humana contiene unos 20g por litro, y un adulto elimina de 25 a 39g diariamente.
En cantidades menores, está presente en la sangre, en el hígado, en la linfa y en los fluidos serosos, y también en los excrementos de los peces y muchos otros animales. También se encuentra en el corazón, en los pulmones, en los huesos y en los órganos reproductivos así como el semen. La urea se forma principalmente en el hígado como un producto final del metabolismo. El nitrógeno de la urea, que constituye el 80% del nitrógeno en la orina, procede de la degradación de los compuestos diversos compuestos con nitrógeno, sobre todo de los aminoácidos de las proteínas en los alimentos. En los mamíferos la urea se forma en un ciclo metabólico denominado ciclo de la urea. La urea está presente también en los hongos así como en las hojas y semillas de numerosas legumbres y cereales.
Es soluble en agua y en alcohol, y ligeramente soluble en éter. Se obtiene mediante la síntesis de Wöhler, que fue diseñada en 1828 por el químico alemán Friedrich Wöhler, y fue la segunda sustancia orgánica obtenida artificialmente, luego del oxalato de amonio.
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1 Derivados
2 Usos
3 Enlaces externos
4 Véase también
[editar] DerivadosLos derivados de la urea formados por sustitución de alguno de los hidrógenos se denominan de tres maneras:
Como productos sustitutivos de la urea. Por ejemplo metilurea CH3NHCONH2
Si el grupo de la urea es denominado como sustituyente de otro compuesto principal, se utiliza el prefijo ureido- para el grupo H2N-CO-NH-. Por ejemplo, el nombre IUPAC de la citrulina es Ácido 2-amino-5-ureidopentanoico:
Otro nombre que puede adquirir el grupo H2N-CO-NH- es carbamilamino. En el caso de la citrulina, también se puede llamar como Ácido 2-amino-5-carbamilaminopentanoico
Si hay sustituyentes en ambos nitrógenos se pueden utilizar los locantes N y N' o 1 y 3, respectivamente.
[editar] UsosFertilizante׃ El 91% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret (menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos.
La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, el cuál es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cuáles absorben la luz para la fotosíntesis. Además el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales.
La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos. Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno. El grano se aplica al suelo, el cuál debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone.
Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicación de la urea al suelo. Si ésta es aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta aplicación, lluvia o riego, el amoníaco se vaporiza y las pérdidas son muy importantes. La carencia de nitrógeno en la planta se manifiesta en una disminución del área foliar y una caída de la actividad fotosintética.
Fertilización foliar׃ La fertilización foliar es una antigua práctica, pero en general se aplican cantidades relativamente exiguas con relación a las de suelo, en particular de macronutrientes. Sin embargo varios antecedentes internacionales demuestran que el empleo de urea bajo de biuret permite reducir las dosis de fertilizantes aplicados al suelo, sin pérdida de rendimiento, tamaño y calidad de fruta. Estudios realizados en Tucumán demuestran que las aplicaciones foliares de urea en bajas cantidades resultan tan efectivas como las aplicaciones al suelo. Esto convalida la practica de aplicar fertilizantes junto con las aplicaciones de otros agroquímicos como complemento de un programa de fertilización eficiente.
Industria química y de los plásticos׃ Se encuentra presente en adhesivos, plásticos, resinas, tintas, productos farmacéuticos y acabados para productos textiles, papel y metales.
Como suplemento alimenticio para ganado: Se mezcla en el alimento del ganado y aporta nitrógeno, el cuál es vital en la formación de las proteínas.
Producción de resinas׃ Como por ejemplo la resina urea-formaldehído . Estas resinas tienen varias aplicaciones en la industria, como por ejemplo la producción de madera aglomerada. También se usa en la producción de cosméticos y pinturas.
[editar] Enlaces externosMSDS Sheet for AdBlue
Component limits for AdBlue as outlined in DIN 70070
AdBlue
Información sobre su uso en el test del aliento para detectar la presencia del Helicobacter pylori: [1]
Información sobre la urea utilizada como reductor con SCR en AdBlue
IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry [2]
[editar] Véase también.FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
DONDE SE ENCUENTRA LA UREA EN LA NATURALEZA?
Donde se encuentra la urea en la naturaleza y cuales son sus usos industriales?
hola! necesito esto para el cole y no lo encuentro en ningun lado. Espero que me puedan ayudar
besos y gracias
hace 3 años Denunciar abuso by Rogelio T Miembro desde:
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Urea
Urea, también conocida como carbamida, carbonildiamida o ácido arbamídico, es el nombre del ácido carbónico de la diamida. Cuya formula química es (NH2)2CO. Es una sustancia nitrogenada producida por algunos seres vivos como medio de eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para ellos. En los animales se halla en la sangre, orina, bilis y sudor.
La urea se presenta como un sólido cristalino y blanco de forma esférica o granular. Es una sustancia higroscópica, es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atmósfera y presenta un ligero olor a amoníaco.
Comercialmente la urea se presenta en pellets, gránulos, o bien disuelta, dependiendo de la aplicación.
Propiedades
Peso molecular 60.06 g/mol
Densidad 768 Kg/m3
Punto de fusión 132.7 ºC
Calor de fusión 5.78 a 6 cal/gr
Calor de combustión 2531 cal/gr Humedad crítica relativa (a 30°C): 73%
Acidez equivalente a carbonato de calcio 84 (Partes de carbonato de calcio necesarias para neutralizar el efecto acidificante de 100 partes de urea)
Índice de salinidad 75.4
Calor de disolución en agua 57.8 cal/gr (endotérmica)
Energía libre de formación a 25 ºC 47120 cal/mol (endotérmica)
Corrosividad altamente corrosivo al acero al carbono. Poco al aluminio, zinc y cobre. No lo es al vidrio y aceros especiales
La urea es una sustancia no peligrosa, no tóxica, no cancerígena y tampoco es inflamable aunque si es levemente irritante en contacto en los ojos y piel.
Es explosivo si se mezcla con agentes reductores fuertes, como hipoclorito y por termo descomposición, produce gases inflamables y tóxicos (NH3 y CO2)
Solubilidad
Es muy soluble en agua, alcohol y amoníaco. Poco soluble en éter y otros a temperatura ambiente. Ver tablas.
Solubilidad en agua
Temperatura (ºC) Gramos/100gr sc
20 52
30 62.5
60 71.5
80 80
100 88
Solubilidad en alcoholes
Alcohol Gramos/100gr sc
Metanol 27.7
Etanol 7.2
n-propanol 3.6
Isobutanol 2.3
Principales reacciones
Por termo descomposición, a temperaturas cercanas a los 150 – 160 ºC, produce gases inflamables y tóxicos y otros compuestos. Por ejemplo amoníaco, dióxido de carbono, cianato de amonio (NH4OCN) y biurea HN(CONH2)2. Si se continúa calentando, se obtienen compuestos cíclicos del ácido cinabrio.
Soluciones de urea neutras, se hidrolizan muy lentamente en ausencia de microorganismos, dando amoníaco y dióxido de carbono. La cinética aumenta a mayores temperaturas, con el agregado de ácidos o bases y con un incremento de la concentración de urea.
Urea en la naturaleza
La urea es producida por los mamíferos como producto de la eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para los mismos. El llamado ciclo de la urea, es el proceso que consiste en la formación de urea a partir de amoníaco. Es un proceso que consume energía, pero es indispensable para el quimismo vital. En los humanos al igual que en el resto de los mamíferos, la urea es un producto de desecho, producido cuando el cuerpo ha digerido las proteínas. Esta es llevada a través de la sangre a los riñones, los cuales filtran la urea de la sangre y la depositan en la orina. Un hombre adulto elimina aproximadamente unos 28 g de urea por día.
Por otra parte, se encuentran en el suelo numerosas bacterias que liberan una enzima llamada ureasa. La ureasa es una enzima hidrolítica que cataliza la reacción de descomposición de urea por el agua, con formación de una molécula de anhídrido carbónico y dos moléculas de amoníaco.
De ésta forma vemos que en dos situaciones distintas, en la naturaleza se verifica la reacción en ambos sentidos.
Usos y aplicaciones
Los principales usos de la urea son:
Fertilizante
El 90% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret (menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos.
La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, el cuál es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cuáles absorben la luz para la fotosíntesis. Además el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales.
La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos.
Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno.
El grano se aplica al suelo, el cuál debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone:
NH2 – CO – NH2 2NH3 + CO2
Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicación de la urea al suelo. Si ésta es aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta aplicación, lluvia o riego, el amoníaco se vaporiza y las pérdidas son muy importantes. La carencia de nitrógeno en la planta se manifiesta en una disminución del área foliar y una caída de la actividad fotosintética.
Fuente (s):
BIBLIOGRAFIA
www.pty.com/ancon/deforestacios.html
http://www.infojardin.com/articulos/Tipo…
http://www.textoscientificos.com/quimica…
http://www.inia.cl/platina/transferencia… buena inf. sobre urea
Tesis: "Calidad del aire de la Ciudad de Panamá. Determinación del algunos contaminantes Gasosos en el Área del Cruce de Calle 50 y la Vía Brasil". Álvaro José Camargo Ortega. 1996. Pág.: 7-24, 62-63, 76-77, 81-82
Tesis: "Considerasiones jurídicas sobre la contaminación ambiental por desechos sólidos". Yira M. Casasola S.1994. Pág. 18-27, 34-35, 41-42, 65-66, 11, 115-117, 130.
"Breve Introducción a la ecología de Panamá". Ellis Jones y otros. Edición Cuerpo de Paz.
1995.
"Informe de Cobertura Boscosa 1992". Instituto Nacional de Recursos Naturales Renovables. Sistema de Información Geográfica.
"Almanaque Mundial 1993". Editorial Amércia, S.A. 1992. Ilustraciones a colores.
*http://www.infojardin.com/articulos/Tipo…
* http://www.infoagro.com/abonos/abonos_y_…
*http://www.infoagro.com/abonos/abonos_y_…
hace 3 años Denunciar abuso Puntaje de la persona que pregunta: Comentario de la persona que pregunta: muchas gracias por la info!!! .FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
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Urea
Urea, también conocida como carbamida, carbonildiamida o ácido arbamídico, es el nombre del ácido carbónico de la diamida. Cuya formula química es (NH2)2CO. Es una sustancia nitrogenada producida por algunos seres vivos como medio de eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para ellos. En los animales se halla en la sangre, orina, bilis y sudor.
La urea se presenta como un sólido cristalino y blanco de forma esférica o granular. Es una sustancia higroscópica, es decir, que tiene la capacidad de absorber agua de la atmósfera y presenta un ligero olor a amoníaco.
Comercialmente la urea se presenta en pellets, gránulos, o bien disuelta, dependiendo de la aplicación.
Propiedades
Peso molecular 60.06 g/mol
Densidad 768 Kg/m3
Punto de fusión 132.7 ºC
Calor de fusión 5.78 a 6 cal/gr
Calor de combustión 2531 cal/gr Humedad crítica relativa (a 30°C): 73%
Acidez equivalente a carbonato de calcio 84 (Partes de carbonato de calcio necesarias para neutralizar el efecto acidificante de 100 partes de urea)
Índice de salinidad 75.4
Calor de disolución en agua 57.8 cal/gr (endotérmica)
Energía libre de formación a 25 ºC 47120 cal/mol (endotérmica)
Corrosividad altamente corrosivo al acero al carbono. Poco al aluminio, zinc y cobre. No lo es al vidrio y aceros especiales
La urea es una sustancia no peligrosa, no tóxica, no cancerígena y tampoco es inflamable aunque si es levemente irritante en contacto en los ojos y piel.
Es explosivo si se mezcla con agentes reductores fuertes, como hipoclorito y por termo descomposición, produce gases inflamables y tóxicos (NH3 y CO2)
Solubilidad
Es muy soluble en agua, alcohol y amoníaco. Poco soluble en éter y otros a temperatura ambiente. Ver tablas.
Solubilidad en agua
Temperatura (ºC) Gramos/100gr sc
20 52
30 62.5
60 71.5
80 80
100 88
Solubilidad en alcoholes
Alcohol Gramos/100gr sc
Metanol 27.7
Etanol 7.2
n-propanol 3.6
Isobutanol 2.3
Principales reacciones
Por termo descomposición, a temperaturas cercanas a los 150 – 160 ºC, produce gases inflamables y tóxicos y otros compuestos. Por ejemplo amoníaco, dióxido de carbono, cianato de amonio (NH4OCN) y biurea HN(CONH2)2. Si se continúa calentando, se obtienen compuestos cíclicos del ácido cinabrio.
Soluciones de urea neutras, se hidrolizan muy lentamente en ausencia de microorganismos, dando amoníaco y dióxido de carbono. La cinética aumenta a mayores temperaturas, con el agregado de ácidos o bases y con un incremento de la concentración de urea.
Urea en la naturaleza
La urea es producida por los mamíferos como producto de la eliminación del amoníaco, el cuál es altamente tóxico para los mismos. El llamado ciclo de la urea, es el proceso que consiste en la formación de urea a partir de amoníaco. Es un proceso que consume energía, pero es indispensable para el quimismo vital. En los humanos al igual que en el resto de los mamíferos, la urea es un producto de desecho, producido cuando el cuerpo ha digerido las proteínas. Esta es llevada a través de la sangre a los riñones, los cuales filtran la urea de la sangre y la depositan en la orina. Un hombre adulto elimina aproximadamente unos 28 g de urea por día.
Por otra parte, se encuentran en el suelo numerosas bacterias que liberan una enzima llamada ureasa. La ureasa es una enzima hidrolítica que cataliza la reacción de descomposición de urea por el agua, con formación de una molécula de anhídrido carbónico y dos moléculas de amoníaco.
De ésta forma vemos que en dos situaciones distintas, en la naturaleza se verifica la reacción en ambos sentidos.
Usos y aplicaciones
Los principales usos de la urea son:
Fertilizante
El 90% de la urea producida se emplea como fertilizante. Se aplica al suelo y provee nitrógeno a la planta. También se utiliza la urea de bajo contenido de biuret (menor al 0.03%) como fertilizante de uso foliar. Se disuelve en agua y se aplica a las hojas de las plantas, sobre todo frutales, cítricos.
La urea como fertilizante presenta la ventaja de proporcionar un alto contenido de nitrógeno, el cuál es esencial en el metabolismo de la planta ya que se relaciona directamente con la cantidad de tallos y hojas, las cuáles absorben la luz para la fotosíntesis. Además el nitrógeno está presente en las vitaminas y proteínas, y se relaciona con el contenido proteico de los cereales.
La urea se adapta a diferentes tipos de cultivos.
Es necesario fertilizar, ya que con la cosecha se pierde una gran cantidad de nitrógeno.
El grano se aplica al suelo, el cuál debe estar bien trabajado y ser rico en bacterias. La aplicación puede hacerse en el momento de la siembra o antes. Luego el grano se hidroliza y se descompone:
NH2 – CO – NH2 2NH3 + CO2
Debe tenerse mucho cuidado en la correcta aplicación de la urea al suelo. Si ésta es aplicada en la superficie, o si no se incorpora al suelo, ya sea por correcta aplicación, lluvia o riego, el amoníaco se vaporiza y las pérdidas son muy importantes. La carencia de nitrógeno en la planta se manifiesta en una disminución del área foliar y una caída de la actividad fotosintética.
Fuente (s):
BIBLIOGRAFIA
www.pty.com/ancon/deforestacios.html
http://www.infojardin.com/articulos/Tipo…
http://www.textoscientificos.com/quimica…
http://www.inia.cl/platina/transferencia… buena inf. sobre urea
Tesis: "Calidad del aire de la Ciudad de Panamá. Determinación del algunos contaminantes Gasosos en el Área del Cruce de Calle 50 y la Vía Brasil". Álvaro José Camargo Ortega. 1996. Pág.: 7-24, 62-63, 76-77, 81-82
Tesis: "Considerasiones jurídicas sobre la contaminación ambiental por desechos sólidos". Yira M. Casasola S.1994. Pág. 18-27, 34-35, 41-42, 65-66, 11, 115-117, 130.
"Breve Introducción a la ecología de Panamá". Ellis Jones y otros. Edición Cuerpo de Paz.
1995.
"Informe de Cobertura Boscosa 1992". Instituto Nacional de Recursos Naturales Renovables. Sistema de Información Geográfica.
"Almanaque Mundial 1993". Editorial Amércia, S.A. 1992. Ilustraciones a colores.
*http://www.infojardin.com/articulos/Tipo…
* http://www.infoagro.com/abonos/abonos_y_…
*http://www.infoagro.com/abonos/abonos_y_…
hace 3 años Denunciar abuso Puntaje de la persona que pregunta: Comentario de la persona que pregunta: muchas gracias por la info!!! .FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
BERZELUIS
Jöns Jacob BerzeliusDe Wikipedia, la enciclopedia libre
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Jöns Jacob Berzelius
Nacimiento 20 de agosto de 1779
Östergötland Suecia,
Fallecimiento 17 de agosto de 1848 (68 años)
Estocolmo Suecia
Residencia Suecia
Nacionalidad Suecia
Campo Química
Instituciones Instituto Karolinska
Alma máter La Universidad de Uppsala
Supervisor doctoral Johann Afzelius
Estudiantes
destacados Finlay James Weir Johnston Heinrich Rose
Conocido por Ley de las proporciones constantes notación Química Silicio SelenioTorio
Cerio
Premios
destacados Medalla Copley
Jöns Jacob von Berzelius (Östergötland, Suecia, 20 de agosto de 1779 - Estocolmo, 17 de agosto de 1848) fue un químico sueco. Trabajó a cabo la técnica moderna de la fórmula de notación química, y junto con John Dalton, Antoine Lavoisier, y Robert Boyle, considerado el padre de la química moderna .[1] Comenzó su carrera como médico, pero sus investigaciones en la química y la física eran de mayor importancia en el desarrollo de la asignatura. Logró mucho en la vida más tarde como secretario de la Academia Sueca. Es conocido en Suecia como el Padre de Química sueca.
Contenido [ocultar]
1 Biografía
2 Ley de las proporciones definidas
3 Nuevos términos químicos
4 Biología
5 Familia
6 Obra
7 Publicaciones
8 Estudios
9 Enlaces externos
10 Referencias
[editar] BiografíaBerzelius nació en Väversunda en Östergötland, en Suecia. Perdió a sus padres a una edad temprana. Estaba a cargo de familiares en Linköping, donde asistió a la escuela que hoy se conoce como Katedralskolan. Posteriormente se matriculó en la Universidad de Uppsala, donde aprendió la profesión de médico desde 1796 hasta 1801. Le enseñó química Anders Gustaf Ekeberg, el descubridor de tantalio. Trabajó como aprendiz en una farmacia y con un médico en el Medevi fuentes de agua mineral. Durante este tiempo se realizó un análisis del agua de manantial. Para sus estudios de medicina, examinó la influencia de la corriente galvánica en varias enfermedades y se graduó como MD en 1802. Trabajó como médico cerca de Estocolmo, hasta que el propietario de la mina, Wilhelm Hisinger, descubrió su capacidad analítica y lo dotó de un laboratorio.
En 1807 Berzelius fue nombrado profesor de química y farmacia en el Instituto Karolinska.
En 1808, fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias. En este momento, la Academia se había estancado durante varios años, desde la época del romanticismo en Suecia ha dado lugar a un menor interés en las ciencias. En 1818, Berzelius fue elegido secretario de la Academia, y ocupó el cargo hasta 1848. A la época de Berzelius, se le atribuye la revitalización de la Academia que vivió una segunda época dorada, siendo la primera la que estuvo bajo la secretaría del astrónomo Pehr Wilhelm Wargentin (1749 a 1783).[2] En 1837, fue elegido también un miembro de la Academia Sueca, en la silla número 5.
[editar] Ley de las proporciones definidasNo mucho tiempo después de llegar a Estocolmo, escribió un libro de texto de química por sus estudiantes de medicina, de la que un punto y una larga carrera fructífera en la química comenzó. Mientras llevaba a cabo experimentos en apoyo del libro de texto que descubrió la ley de las proporciones constantes, que mostró que las sustancias inorgánicas están compuestas de diferentes elementos en proporciones constantes en peso. Con base en esto, en 1828 compiló una tabla de pesos atómicos relativos, donde el oxígeno se fija en 100, y que incluía todos los elementos conocidos en el momento. Este trabajo proporciona evidencia a favor de la teoría atómica propuesta por John Dalton: que los compuestos químicos inorgánicos se componen de átomos combinados en cantidades número entero. Al descubrir que los pesos atómicos no son múltiplos enteros del peso de hidrógeno, Berzelius también refutó la hipótesis de Prout que los elementos se construyen a partir de átomos de hidrógeno.
Con el fin de ayudar a sus experimentos, desarrolló un sistema de notación química en la cual los elementos se les dio por escrito las etiquetas simples, tales como O para el oxígeno, o Fe de hierro-con las proporciones señaladas por números. Este es el mismo sistema de base utilizados en la actualidad, la única diferencia es que en lugar de en el número de subíndices utilizados en la actualidad (por ejemplo, H2O), Berzelius utiliza un superíndice (H2O). Berzelius se acredita con la identificación de los elementos químicos de silicio, selenio, torio y cerio. Los estudiantes que trabajan en el laboratorio de Berzelius descubrió también de litio y vanadio.
[editar] Nuevos términos químicosA Berzelius también se le atribuyen nuevos términos empleados en química como catálisis, polímeros, isómero y alótropo, aunque sus definiciones originales difieren drásticamente de su uso moderno. Por ejemplo, acuñó el término "polímero" en 1833 para describir los compuestos orgánicos que comparten idénticas fórmulas empíricas, pero difieren en el peso molecular en general. El mayor de los compuestos se describe como "polímero" de los más pequeños.
[editar] BiologíaBerzelius tuvo un efecto sobre la biología también. Fue el primero en hacer la distinción entre los compuestos orgánicos (aquellos que contienen carbono), y compuestos inorgánicos. En particular, aconsejó Gerardus Johannes Mulder en su análisis elemental de los compuestos orgánicos, tales como café, té y varias proteínas. El término "proteína" fue acuñado por Berzelius, después de Mulder observó que todas las proteínas parecía tener la misma fórmula empírica y llegó a la conclusión errónea de que podría estar compuesto por un solo tipo de molécula (muy grande). Berzelius propuso el nombre porque el material parece ser la sustancia primitiva de la alimentación animal que las plantas de preparación para los herbívoros.
[editar] Familia
Estatua de Berzelius en el centro del Parque Berzelii, Estocolmo.En 1818 Berzelius fue ennoblecido por el rey Carlos XIV Juan. En 1835, a la edad de 56 años, se casó con Elisabeth Poppius, de 24 años de edad, hija de un ministro del gobierno sueco, y en el mismo año fue elevado a freiherr.[3]
Berzeliusskolan, una escuela situada al lado de su alma mater, Katedralskolan, lleva su nombre. En 1939, su retrato apareció en una serie de sellos postales en conmemoración del bicentenario de la fundación de la Academia Sueca de Ciencias.
Murió el 7 de agosto 1848 en su casa en Estocolmo, donde había vivido desde 1806.[4]
[editar] ObraFue el primer analista del Siglo XIX: además de llevar a cabo con la mayor precisión un número enorme de análisis, hay que atribuirle el descubrimiento de varios cuerpos simples: Hisinger y Berzelius descubren el elemento cerio en 1807, en 1817 identifica junto a Johan Gottlieb Gahn el selenio, y como tercer y último descubrimiento el torio en 1829. Sus alumnos descubrieron otros dos elementos: en 1817 Johann Arfvedson descubre el litio, y en 1830 Nils Gabriel Sefström descubre el vanadio. Berzelius fue quién propuso los nombres de litio y vanadio, así como el de sodio. Fue el primer químico que aisló el silicio (en 1823), el circonio (en 1824), el torio (en 1828) y el titanio.
Estudió las combinaciones de azufre con fósforo, el flúor y los fluoruros, determinó un gran número de equivalentes químicos. Fue prácticamente el creador de la química orgánica. Introdujo las nociones y las palabras alotropía, catálisis, isomería, halógeno, radical orgánico y proteína. Tan filósofo como experimentador, consolidó la teoría atomística así como la de las proporciones químicas; inventó e hizo aceptar universalmente fórmulas químicas análogas a las fórmulas algebraicas con el objetivo de expresar la composición de los cuerpos. Para explicar los fenómenos adoptó la célebre teoría del dualismo electro-químico, y con esta teoría llevó a cabo muchas reformas en la nomenclatura y en la clasificación. Fue el precursor y desarrolló una teoría electroquímica y une acerca de los radicales. También fue uno de los primeros que basó la mineralogía en el conocimiento de los elementos químicos de los cuerpos. El actual sistema de notación química se adoptó gracias a Berzelius, que fue quien lo propuso en 1813. Berzelius fue uno de los primeros que publicó una tabla de las masa molecular/masas moleculares y atómicas con exactitud aceptable.
[editar] PublicacionesNova analysis aquarum medeviensium - 1800
De electricitatis galvanicae apparatu cel. Volta excitae in corpra organica effectu (su tesis doctoral de Medicina) - Investigaciones sobre los efectos del galvanismo - 1802
Nuevo sistema de mineralogía
Sobre el análisis de los cuerpos inorgánicos - 1827
Teoría de las proporciones químicas y tabla analítica de los pesos atómicos de los cuerpos simples y sus combinaciones más importantes - 1835
Tratado de química mineral, vegetal y animal en varios volúmenes entre 1808 y 1830.
Elementos de mineralogía aplicada a las ciencias químicas, obra basada en el método de M. Berzélius y que contiene la Historia natural y metalúrgica de las sustancias minerales, sus aplicaciones en farmacia, medicina y economía doméstica de Jons Jakob Berzelius - 1837
Tratado de Química. Una de las obras más completas de la época sobre esta materia. La primera edición se publicó en Estocolmo entre 1808 y 1818 en 3 volúmenes in-8.
A partir de 1822 publicó una Memoria anual de los progresos de la química y de la mineralogía.
[editar] EstudiosJORPES, J. (1966), Jac. Berzelius. His Life and his Work, Stockholm, Almqvist and Wiksell.
LUNDGREN, A. (1979), Berzelius och den kemiska atomteorin, Uppsala, University.
MELHADO, E. (1981), Jacob Berzelius. The Emergence of his Chemical System, Stockholm, Almqvist & Wiksell.
MELHADO, E.; FRÄNGSMYR, T. (eds.) (1992), Enlightenment science in the Romantic era: The Chemistry of Berzelius and its cultural setting, Cambridge, Univ. Press, 246 pp.
RUSSELL, C. (1959-63), The Electrochemical Theory of Sir Humphry Davy and Berzelius, Annals of Science, 15 y 19.
SÖDERBAUM, H. (1912-41), Jacob Berzelius Brefv, Stockholm and Uppsala, Almqvist and Wiksell, 17 vols
[editar] Enlaces externos Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Jöns Jacob Berzelius.Commons
Publicaciones - at Project Runeberg
[editar] Referencias1.↑ «Jöns Jacob Berzelius», Encyclopædia Britannica Online, http://www.britannica.com/EBchecked/topic/62958/Jons-Jacob-Berzelius, consultado el 2008-08-03
2.↑ Centre for History of Science at the Royal Swedish Academy of Sciences: KVA och Berzelius, accessed May 23, 2009
3.↑ Biographical Dictionary of Scientists ed. T. I. Williams. London: A. & C. Black, 1969; pp. 55-56
4.↑ «Berzelius, Johan Jakob, Baron», Chamber's Biographical Dictionary 1897
Jaime Wisniak (2000). «Jöns Jacob Berzelius A Guide to the Perplexed Chemist». The Chemical Educator 5 (6): pp. 343–350. doi:10.1007/s00897000430a.
Paul Walden (1947). «Zum 100. Todestag von Jöns Jakob Berzelius am 7. August 1948». Zeitschrift Naturwissenschaften 34 (11): pp. 321–327. doi:10.1007/BF00644137.
Holmberg, Arne (1933) Bibliografi över J. J. Berzelius. 2 parts in 5 vol. Stockholm: Kungl. Svenska Vetenskapsakademien, 1933-67. 1. del och suppl. 1-2. Tryckta arbeten av och om Berzelius.-- 2. del och suppl. Manuskript
Jorpes, J. Erik (1966) Jac. Berzelius - his life and work; translated from the Swedish manuscript by Barbara Steele. Stockholm: Almqvist & Wiksell, 1966. (Reissued by University of California Press, Berkeley, 1970 ISBN 0-520-01628-9)
Partington, J. R. (1964) History of Chemistry; vol. 4. London: Macmillan; pp. 142-77
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/J%C3%B6ns_Jacob_Berzelius"
Categorías: Nacidos en 1779 | Fallecidos en 1848 | Nobles de Suecia | Miembros extranjeros de la Royal Society | Químicos de Suecia | Descubridores de elementos químicos | Miembros de la Real Academia de las Ciencias de Suecia | Miembros de la Academia Sueca | Medalla Copley.FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
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Jöns Jacob Berzelius
Nacimiento 20 de agosto de 1779
Östergötland Suecia,
Fallecimiento 17 de agosto de 1848 (68 años)
Estocolmo Suecia
Residencia Suecia
Nacionalidad Suecia
Campo Química
Instituciones Instituto Karolinska
Alma máter La Universidad de Uppsala
Supervisor doctoral Johann Afzelius
Estudiantes
destacados Finlay James Weir Johnston Heinrich Rose
Conocido por Ley de las proporciones constantes notación Química Silicio SelenioTorio
Cerio
Premios
destacados Medalla Copley
Jöns Jacob von Berzelius (Östergötland, Suecia, 20 de agosto de 1779 - Estocolmo, 17 de agosto de 1848) fue un químico sueco. Trabajó a cabo la técnica moderna de la fórmula de notación química, y junto con John Dalton, Antoine Lavoisier, y Robert Boyle, considerado el padre de la química moderna .[1] Comenzó su carrera como médico, pero sus investigaciones en la química y la física eran de mayor importancia en el desarrollo de la asignatura. Logró mucho en la vida más tarde como secretario de la Academia Sueca. Es conocido en Suecia como el Padre de Química sueca.
Contenido [ocultar]
1 Biografía
2 Ley de las proporciones definidas
3 Nuevos términos químicos
4 Biología
5 Familia
6 Obra
7 Publicaciones
8 Estudios
9 Enlaces externos
10 Referencias
[editar] BiografíaBerzelius nació en Väversunda en Östergötland, en Suecia. Perdió a sus padres a una edad temprana. Estaba a cargo de familiares en Linköping, donde asistió a la escuela que hoy se conoce como Katedralskolan. Posteriormente se matriculó en la Universidad de Uppsala, donde aprendió la profesión de médico desde 1796 hasta 1801. Le enseñó química Anders Gustaf Ekeberg, el descubridor de tantalio. Trabajó como aprendiz en una farmacia y con un médico en el Medevi fuentes de agua mineral. Durante este tiempo se realizó un análisis del agua de manantial. Para sus estudios de medicina, examinó la influencia de la corriente galvánica en varias enfermedades y se graduó como MD en 1802. Trabajó como médico cerca de Estocolmo, hasta que el propietario de la mina, Wilhelm Hisinger, descubrió su capacidad analítica y lo dotó de un laboratorio.
En 1807 Berzelius fue nombrado profesor de química y farmacia en el Instituto Karolinska.
En 1808, fue elegido miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias. En este momento, la Academia se había estancado durante varios años, desde la época del romanticismo en Suecia ha dado lugar a un menor interés en las ciencias. En 1818, Berzelius fue elegido secretario de la Academia, y ocupó el cargo hasta 1848. A la época de Berzelius, se le atribuye la revitalización de la Academia que vivió una segunda época dorada, siendo la primera la que estuvo bajo la secretaría del astrónomo Pehr Wilhelm Wargentin (1749 a 1783).[2] En 1837, fue elegido también un miembro de la Academia Sueca, en la silla número 5.
[editar] Ley de las proporciones definidasNo mucho tiempo después de llegar a Estocolmo, escribió un libro de texto de química por sus estudiantes de medicina, de la que un punto y una larga carrera fructífera en la química comenzó. Mientras llevaba a cabo experimentos en apoyo del libro de texto que descubrió la ley de las proporciones constantes, que mostró que las sustancias inorgánicas están compuestas de diferentes elementos en proporciones constantes en peso. Con base en esto, en 1828 compiló una tabla de pesos atómicos relativos, donde el oxígeno se fija en 100, y que incluía todos los elementos conocidos en el momento. Este trabajo proporciona evidencia a favor de la teoría atómica propuesta por John Dalton: que los compuestos químicos inorgánicos se componen de átomos combinados en cantidades número entero. Al descubrir que los pesos atómicos no son múltiplos enteros del peso de hidrógeno, Berzelius también refutó la hipótesis de Prout que los elementos se construyen a partir de átomos de hidrógeno.
Con el fin de ayudar a sus experimentos, desarrolló un sistema de notación química en la cual los elementos se les dio por escrito las etiquetas simples, tales como O para el oxígeno, o Fe de hierro-con las proporciones señaladas por números. Este es el mismo sistema de base utilizados en la actualidad, la única diferencia es que en lugar de en el número de subíndices utilizados en la actualidad (por ejemplo, H2O), Berzelius utiliza un superíndice (H2O). Berzelius se acredita con la identificación de los elementos químicos de silicio, selenio, torio y cerio. Los estudiantes que trabajan en el laboratorio de Berzelius descubrió también de litio y vanadio.
[editar] Nuevos términos químicosA Berzelius también se le atribuyen nuevos términos empleados en química como catálisis, polímeros, isómero y alótropo, aunque sus definiciones originales difieren drásticamente de su uso moderno. Por ejemplo, acuñó el término "polímero" en 1833 para describir los compuestos orgánicos que comparten idénticas fórmulas empíricas, pero difieren en el peso molecular en general. El mayor de los compuestos se describe como "polímero" de los más pequeños.
[editar] BiologíaBerzelius tuvo un efecto sobre la biología también. Fue el primero en hacer la distinción entre los compuestos orgánicos (aquellos que contienen carbono), y compuestos inorgánicos. En particular, aconsejó Gerardus Johannes Mulder en su análisis elemental de los compuestos orgánicos, tales como café, té y varias proteínas. El término "proteína" fue acuñado por Berzelius, después de Mulder observó que todas las proteínas parecía tener la misma fórmula empírica y llegó a la conclusión errónea de que podría estar compuesto por un solo tipo de molécula (muy grande). Berzelius propuso el nombre porque el material parece ser la sustancia primitiva de la alimentación animal que las plantas de preparación para los herbívoros.
[editar] Familia
Estatua de Berzelius en el centro del Parque Berzelii, Estocolmo.En 1818 Berzelius fue ennoblecido por el rey Carlos XIV Juan. En 1835, a la edad de 56 años, se casó con Elisabeth Poppius, de 24 años de edad, hija de un ministro del gobierno sueco, y en el mismo año fue elevado a freiherr.[3]
Berzeliusskolan, una escuela situada al lado de su alma mater, Katedralskolan, lleva su nombre. En 1939, su retrato apareció en una serie de sellos postales en conmemoración del bicentenario de la fundación de la Academia Sueca de Ciencias.
Murió el 7 de agosto 1848 en su casa en Estocolmo, donde había vivido desde 1806.[4]
[editar] ObraFue el primer analista del Siglo XIX: además de llevar a cabo con la mayor precisión un número enorme de análisis, hay que atribuirle el descubrimiento de varios cuerpos simples: Hisinger y Berzelius descubren el elemento cerio en 1807, en 1817 identifica junto a Johan Gottlieb Gahn el selenio, y como tercer y último descubrimiento el torio en 1829. Sus alumnos descubrieron otros dos elementos: en 1817 Johann Arfvedson descubre el litio, y en 1830 Nils Gabriel Sefström descubre el vanadio. Berzelius fue quién propuso los nombres de litio y vanadio, así como el de sodio. Fue el primer químico que aisló el silicio (en 1823), el circonio (en 1824), el torio (en 1828) y el titanio.
Estudió las combinaciones de azufre con fósforo, el flúor y los fluoruros, determinó un gran número de equivalentes químicos. Fue prácticamente el creador de la química orgánica. Introdujo las nociones y las palabras alotropía, catálisis, isomería, halógeno, radical orgánico y proteína. Tan filósofo como experimentador, consolidó la teoría atomística así como la de las proporciones químicas; inventó e hizo aceptar universalmente fórmulas químicas análogas a las fórmulas algebraicas con el objetivo de expresar la composición de los cuerpos. Para explicar los fenómenos adoptó la célebre teoría del dualismo electro-químico, y con esta teoría llevó a cabo muchas reformas en la nomenclatura y en la clasificación. Fue el precursor y desarrolló una teoría electroquímica y une acerca de los radicales. También fue uno de los primeros que basó la mineralogía en el conocimiento de los elementos químicos de los cuerpos. El actual sistema de notación química se adoptó gracias a Berzelius, que fue quien lo propuso en 1813. Berzelius fue uno de los primeros que publicó una tabla de las masa molecular/masas moleculares y atómicas con exactitud aceptable.
[editar] PublicacionesNova analysis aquarum medeviensium - 1800
De electricitatis galvanicae apparatu cel. Volta excitae in corpra organica effectu (su tesis doctoral de Medicina) - Investigaciones sobre los efectos del galvanismo - 1802
Nuevo sistema de mineralogía
Sobre el análisis de los cuerpos inorgánicos - 1827
Teoría de las proporciones químicas y tabla analítica de los pesos atómicos de los cuerpos simples y sus combinaciones más importantes - 1835
Tratado de química mineral, vegetal y animal en varios volúmenes entre 1808 y 1830.
Elementos de mineralogía aplicada a las ciencias químicas, obra basada en el método de M. Berzélius y que contiene la Historia natural y metalúrgica de las sustancias minerales, sus aplicaciones en farmacia, medicina y economía doméstica de Jons Jakob Berzelius - 1837
Tratado de Química. Una de las obras más completas de la época sobre esta materia. La primera edición se publicó en Estocolmo entre 1808 y 1818 en 3 volúmenes in-8.
A partir de 1822 publicó una Memoria anual de los progresos de la química y de la mineralogía.
[editar] EstudiosJORPES, J. (1966), Jac. Berzelius. His Life and his Work, Stockholm, Almqvist and Wiksell.
LUNDGREN, A. (1979), Berzelius och den kemiska atomteorin, Uppsala, University.
MELHADO, E. (1981), Jacob Berzelius. The Emergence of his Chemical System, Stockholm, Almqvist & Wiksell.
MELHADO, E.; FRÄNGSMYR, T. (eds.) (1992), Enlightenment science in the Romantic era: The Chemistry of Berzelius and its cultural setting, Cambridge, Univ. Press, 246 pp.
RUSSELL, C. (1959-63), The Electrochemical Theory of Sir Humphry Davy and Berzelius, Annals of Science, 15 y 19.
SÖDERBAUM, H. (1912-41), Jacob Berzelius Brefv, Stockholm and Uppsala, Almqvist and Wiksell, 17 vols
[editar] Enlaces externos Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Jöns Jacob Berzelius.Commons
Publicaciones - at Project Runeberg
[editar] Referencias1.↑ «Jöns Jacob Berzelius», Encyclopædia Britannica Online, http://www.britannica.com/EBchecked/topic/62958/Jons-Jacob-Berzelius, consultado el 2008-08-03
2.↑ Centre for History of Science at the Royal Swedish Academy of Sciences: KVA och Berzelius, accessed May 23, 2009
3.↑ Biographical Dictionary of Scientists ed. T. I. Williams. London: A. & C. Black, 1969; pp. 55-56
4.↑ «Berzelius, Johan Jakob, Baron», Chamber's Biographical Dictionary 1897
Jaime Wisniak (2000). «Jöns Jacob Berzelius A Guide to the Perplexed Chemist». The Chemical Educator 5 (6): pp. 343–350. doi:10.1007/s00897000430a.
Paul Walden (1947). «Zum 100. Todestag von Jöns Jakob Berzelius am 7. August 1948». Zeitschrift Naturwissenschaften 34 (11): pp. 321–327. doi:10.1007/BF00644137.
Holmberg, Arne (1933) Bibliografi över J. J. Berzelius. 2 parts in 5 vol. Stockholm: Kungl. Svenska Vetenskapsakademien, 1933-67. 1. del och suppl. 1-2. Tryckta arbeten av och om Berzelius.-- 2. del och suppl. Manuskript
Jorpes, J. Erik (1966) Jac. Berzelius - his life and work; translated from the Swedish manuscript by Barbara Steele. Stockholm: Almqvist & Wiksell, 1966. (Reissued by University of California Press, Berkeley, 1970 ISBN 0-520-01628-9)
Partington, J. R. (1964) History of Chemistry; vol. 4. London: Macmillan; pp. 142-77
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Categorías: Nacidos en 1779 | Fallecidos en 1848 | Nobles de Suecia | Miembros extranjeros de la Royal Society | Químicos de Suecia | Descubridores de elementos químicos | Miembros de la Real Academia de las Ciencias de Suecia | Miembros de la Academia Sueca | Medalla Copley.FUENTE:WIKIPEDIA.ORG
APORTES DE LOS CIENTIFICOS BERZELUS.BERTHELOT,KOLBEN
X. LA MOLÉCULA
Materia Orgánica
El término molécula (de la palabra latina que significa «masa pequeña») originalmente
se aplicó a la última unidad indivisible de una sustancia. Y, en cierto sentido, es una
partícula simple, debido a que no puede desintegrarse sin perder su identidad. En efecto,
una molécula de azúcar o de agua puede dividirse en átomos o grupos simples, pero en
este caso deja de ser azúcar o agua. Incluso una molécula de hidrógeno pierde sus
características propiedades químicas cuando se escinde en sus dos átomos de hidrógeno
constituyentes.
Del mismo modo como el átomo ha sido motivo de gran excitación en la Física del siglo
xx, así la molécula fue el sujeto de descubrimientos igualmente excitantes en la
Química. Los químicos han sido capaces de desarrollar imágenes detalladas de la
estructura de moléculas incluso muy complejas, de identificar el papel desempeñado por
moléculas específicas en los sistemas vivos, de crear elaboradas moléculas nuevas, y de
predecir el comportamiento de la molécula de una estructura dada con sorprendente
exactitud.
Hacia mediados de este siglo, las complejas moléculas que forman las unidades clave de
los tejidos vivos, las proteínas o los ácidos nucleicos, fueron estudiadas con todas las
técnicas puestas a disposición por una Química y una Física avanzadas. Las dos
Ciencias, «Bioquímica» (el estudio de las reacciones químicas que tienen lugar en el
tejido vivo) y «Biofísica» (el estudio de las fuerzas y fenómenos físicos implicados en
los procesos vivos), confluyeron para formar una nueva disciplina: la «Biología
molecular». A través de los hallazgos de la Biología molecular, la Ciencia moderna ha
logrado, en una sola generación de esfuerzos, todo salvo definir exactamente dónde se
halla la frontera entre lo vivo y lo inanimado.
Pero, hace menos de un siglo y medio, no se comprendía siquiera la estructura de la
molécula más sencilla.
Casi todo lo que los químicos de comienzos del siglo XIX podían hacer era dividir la
materia en dos grandes categorías. Desde hacía tiempo se habían percatado (incluso en
los días de los alquimistas) de que las sustancias pertenecían a dos clases claramente
distintas, por lo que se refería a su respuesta al calor. Un grupo —por ejemplo, sal,
plomo, agua— permanecía básicamente inalterado después de ser calentado. La sal
podía volverse incandescente cuando se calentaba, el plomo se fundía, el agua se
evaporaba —pero al enfriarse de nuevo a la temperatura de partida volvían a adquirir su
forma original, nada peor, aparentemente, para su experiencia—. Por otra parte, el
segundo grupo de sustancias —por ejemplo, el azúcar, el aceite de oliva— cambiaban de
forma permanente, por la acción del calor. El azúcar se acaramelaba al calentarse y
permanecía carbonizado después de enfriarse; el aceite de oliva se evaporaba y este
vapor no se condensaba al enfriarse. Eventualmente, los científicos notaron que las
sustancias resistentes al calor procedían por lo general del mundo inanimado del aire,
océano, y suelo, mientras que las sustancias combustibles procedían del mundo vivo,
* Edición en inglés en un solo volumen. Edición en castellano, 2 Volúmenes: Primera Parte:
Ciencias Físicas; Segunda Parte: Ciencias Biológicas. (N. de Xixoxux)
bien directamente de la materia viva o de sus restos muertos. En 1807, el químico sueco
Jöns Jakob Berzelius denominó «orgánicas» a las sustancias combustibles (debido a que
derivaban, directa o indirectamente, de los organismos vivos) y a todas las demás
«inorgánicas».
Inicialmente, la Química centró su atención sobre las sustancias inorgánicas. El estudio
del comportamiento de los, gases inorgánicos condujo al desarrollo de la teoría atómica.
Una vez se estableció tal teoría, se aclaró pronto la naturaleza de las moléculas
inorgánicas. El análisis mostró que las moléculas inorgánicas consistían, por lo general,
en un pequeño número de átomos diferentes en proporciones definidas. La molécula de
agua contenía dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno; la molécula de sal contenía un
átomo de sodio y uno de cloro; el ácido sulfúrico contenía dos átomos de hidrógeno, uno
de azufre. Y cuatro de oxígeno, etc.
Cuando los químicos comenzaron a analizar las sustancias orgánicas, el cuadro que se
les ofreció parecía ser totalmente distinto. Las sustancias podían tener exactamente la
misma composición y, no obstante, mostrar propiedades muy distintas. (Por ejemplo, el
alcohol etílico está compuesto de 2 átomos de carbono, 1 átomo de oxígeno y 6 átomos
de hidrógeno; también está compuesto así el éter dimetílico. No obstante, uno es un
líquido a la temperatura ambiente, mientras que el otro es un gas.)
Las moléculas orgánicas contenían muchos más átomos que las inorgánicas simples, y
parecían combinadas sin demasiada lógica. Simplemente, los compuestos orgánicos no
podían explicarse por las sencillas leyes de la Química, a las que tan maravillosamente
se adaptaban las sustancias inorgánicas. Berzelius decidió que la química de la vida era
algo distinto, algo que obedecía a su propia serie de sutiles reglas. Sólo el tejido vivo —
afirmó—. Podría crear un compuesto orgánico. Su punto de vista es un ejemplo del
«vitalismo».
¡Luego, en 1828, el químico alemán Friedrich Wöhler, un discípulo de Berzelius,
produjo una sustancia orgánica en el laboratorio! La obtuvo al calentar un compuesto
denominado cianato amónico, que era considerado en general como inorgánico. Wöhler
se quedó estupefacto al descubrir que, al ser calentado, ese material se convertía en una
sustancia blanca idéntica en sus propiedades a la «urea», un compuesto de la orina.
Según las teorías de Berzelius, sólo el riñón vivo podía formar la urea, y Wöhler la
acababa de producir a partir de una sustancia inorgánica, simplemente al aplicarle algo
de calor. Wöhler repitió la experiencia muchas veces, antes de atreverse a publicar su
descubrimiento. Cuando finalmente lo hizo, Berzelius y otros, al principio, rehusaron
creerlo. Pero otros químicos confirmaron los resultados. Además de eso, lograron
sintetizar muchos otros compuestos orgánicos a partir de precursores inorgánicos. El
primero en lograr la producción de un compuesto orgánico a partir de sus elementos fue
el químico alemán Adolf Wilhelm Hermann Kolbe, quien, en 1845, produjo ácido
acético de esta forma. Fue realmente esto lo que puso punto final a la versión vitalista de
Berzelius. Cada vez se hizo más y más evidente que las mismas leyes químicas se
aplicaban por igual a las moléculas inorgánicas. Eventualmente, se ofreció una sencilla
definición para distinguir entre las sustancias orgánicas y las inorgánicas: todas las
sustancias que contenían carbono (con la posible excepción de unos pocos compuestos
sencillos, tales como el dióxido de carbono) se denominaron orgánicas; las restantes eran
inorgánicas.
Para poder enfrentarse con éxito a la compleja Química nueva, los químicos precisaban
un simple método de abreviatura para representar los compuestos, y, afortunadamente,
ya Berzelius había sugerido un sistema de símbolos conveniente y racional. Los
elementos fueron designados mediante las abreviaturas de sus nombres latinos. Así C
sería el símbolo para el carbono, O para el oxígeno, H para el hidrógeno, N para el
nitrógeno, S para el azufre, P para el fósforo, etc... Cuando dos elementos comenzaban
con la misma letra, se utilizaba una segunda letra para distinguirlos entre sí: por ejemplo,
Ca para el Calcio, Cl para el cloro, Cd para el cadmio, Co para cobalto, Cr para el
cromo, etc. Sólo en unos pocos casos, los nombres latinos o latinizados (y las iniciales)
son distintos de las españolas, así: el hierro (ferrum) tiene el Fe; la plata (argentum), el
Ag; el oro (aurum), el Au; el cobre (cuprum), el Cu; el estaño (stannum), el Sn; el
mercurio (hydragyrum), el Hg; el antimonio (stibium), el Sb; el sodio (natrium), el Na; y
el potasio (kalium), el K. Con este sistema es fácil simbolizar la composición de una
molécula. El agua se escribe H2O (indicando así que la molécula consiste de dos átomos
de hidrógeno y un átomo de oxígeno); la sal, NaCl; el ácido sulfúrico, H2SO4, etc. A ésta
se la denomina la «fórmula empírica» de un compuesto; indica de qué está formado el
compuesto pero no dice nada acerca de su estructura, es decir, la forma en que los
átomos de la molécula se hallan unidos entre sí.
El barón Justus von Liebig, un colaborador de Wöhler, se dedicó al estudio de la
composición de una serie de sustancias orgánicas, aplicando el «análisis químico» al
campo de la Química orgánica. Calentaba una pequeña cantidad de una sustancia
orgánica y retenía los gases formados (principalmente CO2 y vapor de agua, H2O) con
sustancias químicas apropiadas. Luego pesaba las sustancias químicas utilizadas para
captar los productos de combustión, al objeto de ver cómo había aumentado su peso a
causa de los productos captados. A partir del peso podía determinar la cantidad de
carbono, hidrógeno y oxígeno existentes en la sustancia original. Luego era fácil
calcular, a partir de los pesos atómicos, el número de cada tipo de átomo en la molécula.
De esta forma, por ejemplo, estableció que la molécula del alcohol etílico tenía la
fórmula C2H6O.
El método de Liebig no podía medir el nitrógeno presente en los compuestos orgánicos,
pero el químico francés Jean-Baptiste-André Dumas ideó un método de combustión que
recogía el nitrógeno gaseoso liberado a partir de las sustancias. Hizo uso de este método
para analizar los gases de la atmósfera, con una exactitud sin precedentes, en 1841.
Los métodos del «análisis orgánico» se hicieron cada vez más y más precisos hasta
alcanzar verdaderos prodigios de exactitud con los «métodos microanalíticos» del
químico austríaco Fritz Pregl. Éste ideó técnicas, a principios de 1900, para el análisis
exacto de cantidades de compuestos orgánicos que apenas se podían distinguir a simple
vista, y, a consecuencia de ello, recibió el premio Nobel de Química en 1923.
Desgraciadamente, la simple determinación de las fórmulas empíricas de los compuestos
orgánicos no permitía dilucidar fácilmente su química. Al contrario que los compuestos
inorgánicos, que usualmente consistían de 2 ó 3, o, a lo sumo, de una docena de átomos,
las moléculas orgánicas eran con frecuencia enormes. Liebig halló que la fórmula de la
morfina era C17H19O3N y la de la estricnina C21H22O2N2.
Los químicos apenas sabían qué hacer con moléculas tan grandes, ni cómo iniciar o
acabar sus fórmulas. Wöhler y Liebig intentaron agrupar los átomos en agregados más
pequeños denominados «radicales», al tiempo que elaboraron teorías para demostrar que
diversos compuestos estaban formados por radicales específicos en cantidades y
combinaciones diferentes. Algunos de los sistemas fueron sumamente ingeniosos, pero
en realidad ninguno aportaba suficiente explicación. Fue particularmente difícil explicar
por qué compuestos con la misma fórmula empírica, tales como el alcohol etílico y el
dimetil éter, poseían diferentes propiedades.
Este fenómeno fue dilucidado por vez primera hacia 1820 por Liebig y Wöhler. El
primero estudiaba un grupo de compuestos llamados «fulminatos», mientras que Wöhler
examinaba un grupo denominado «isocianatos»; ambos grupos resultaron tener las
mismas fórmulas empíricas: por así decirlo, los elementos se hallaban presentes en
proporciones iguales. Berzelius, el dictador químico en aquella época, fue informado de
esta particularidad, pero rechazó aceptar tal creencia hasta que, en 1830, él mismo
descubrió algunos ejemplos. Denominó a tales compuestos, de diferentes propiedades
pero con elementos presentes en las mismas proporciones, «isómeros» (a partir de las
palabras griegas que significan «partes iguales»). La estructura de las moléculas
orgánicas era realmente un verdadero rompecabezas en aquellos días.
Los químicos, perdidos en esta jungla de la Química orgánica, comenzaron a ver un rayo
de luz, en 1850, al descubrir que un determinado átomo se podía combinar solamente
con un cierto número de otros átomos. Por ejemplo, el átomo de hidrógeno
aparentemente se podía unir sólo a un único átomo de otro elemento: formaría ácido
clorhídrico, HCl, pero nunca HCl2. De manera similar, el cloro y el sodio solamente
podrían unirse a otro átomo, formando en este caso el NaCl. Por otra parte, un átomo de
oxígeno podría unirse a dos átomos de otro elemento: por ejemplo, H2O. El nitrógeno
podría unirse a tres: por ejemplo, NH3 (amoníaco). Y el carbono podía combinarse hasta
con cuatro: por ejemplo, Cl4C (tetracloruro de carbono).
En resumen, parecía como si cada tipo de átomo tuviera un cierto número de ganchos
mediante los cuales pudiera unirse a otros átomos. El químico inglés Edward Frankland
denominó a estos ganchos enlaces de «valencia», a partir de una palabra latina que
significa «poder», para significar los poderes de combinación de los elementos.
El químico alemán Friedrich August Kekulé von Stradonitz, verificó que, si se asignaba
al carbono una valencia de 4 y si se suponía que los átomos de carbono podían utilizar
aquellas valencias, al menos en parte, para unirse en cadenas, en este caso podría
dibujarse un mapa a través de aquella jungla orgánica. Su técnica fue perfeccionada
haciéndola más visual gracias a la sugerencia de un químico escocés, Archibald Scott
Couper, según la que estas fuerzas de combinación de los átomos («enlaces», tal como
generalmente se las denomina) se representan en la forma de pequeños guiones. De esta
manera, las moléculas orgánicas podrían edificarse al igual que muchos juegos de
estructuras «engarzables».
En 1861, Kekulé publicó un texto con muchos ejemplos de este sistema, que demostró
su conveniencia y valor. La «fórmula estructural» se convirtió en el sello del químico
orgánico.
Por ejemplo, las moléculas del metano (CH4), el amoníaco (NH3), y el agua (H2O),
respectivamente, podían ser representadas de esta forma:
Las moléculas orgánicas podían representarse como cadenas de átomos de carbono con
átomos de hidrógeno unidos a los lados. Así el butano (C4H10) tendría la estructura:
El oxígeno o el nitrógeno podían entrar a formar parte de la cadena de la siguiente
manera, representando a los compuestos alcohol metílico (CH4O) y metilamina (CH5N)
respectivamente, de la forma siguiente:
Un átomo que poseyera más de un gancho, tal como el carbono, con cuatro de ellos, no
precisaba utilizar cada uno para un átomo distinto: podía formar un enlace doble o triple
con uno de sus vecinos, como en el etileno (C2H4) o el acetileno (C2H2):
Entonces podía apreciarse fácilmente cómo dos moléculas podían tener el mismo
número de átomos de cada elemento y, no obstante, diferir en sus propiedades. Los dos
isómeros debían diferir en la disposición de los átomos. Por ejemplo, las fórmulas
estructurales del alcohol etílico y el dimetil éter, respectivamente, podían escribirse:
Cuanto mayor es el número de átomos en una molécula, tanto mayor es el número de
disposiciones posibles y por tanto el número de isómeros. Por ejemplo, el heptano, una
molécula constituida por 7 átomos de carbono y 15 átomos de hidrógeno, puede ser
dispuesta en nueve formas distintas; en otras palabras, pueden existir nueve diferentes
heptanos, cada uno con sus particulares propiedades. Estos nueve isómeros se asemejan
considerablemente entre sí, pero es sólo una semejanza aparente. Los químicos han
preparado la totalidad de estos nueve isómeros, pero nunca han conseguido hallar un
décimo isómero, lo que constituye una buena demostración en favor del sistema de
Kekulé.
Un compuesto que contenga 40 átomos de carbono y 82 átomos de hidrógeno podrá
mostrar 62.5 billones de disposiciones distintas o isómeros. Y una molécula orgánica de
este tamaño no es en modo alguno infrecuente.
Sólo los átomos de carbono pueden unirse entre sí para formar largas cadenas. Otros
átomos pueden formar una cadena a lo sumo de una docena y media de unidades. Este es
el motivo por el cual las moléculas inorgánicas son en general sencillas, y por qué raras
veces tienen isómeros. La mayor complejidad de la molécula orgánica introduce tantas
posibilidades de isomería, que casi se conocen dos millones de compuestos orgánicos,
formándose diariamente otros nuevos, mientras que se espera descubrir un número
virtualmente ilimitado de ellos.
En la actualidad, las fórmulas estructurales son utilizadas universalmente como guías
visuales indispensables de la naturaleza de las moléculas orgánicas. Como abreviatura, a
menudo los químicos escriben la fórmula de la molécula en términos de los grupos de
átomos («radicales») que la constituyen, tales como los radicales metilo (CH3) y
metileno (CH2). Así la fórmula del butano puede escribirse como CH3CH2CH2CH3.
Los Detalles De La Estructura
En la segunda mitad del siglo XIX, los químicos descubrieron un tipo de isomerismo
particularmente sutil que demostró tener una gran importancia en la química de los seres
vivos. El descubrimiento surgió del singular efecto asimétrico que ciertos compuestos
orgánicos tenían sobre los rayos de luz que pasaban a su través.
Una sección transversal de un rayo de luz ordinaria mostraría que las ondas de las que
consiste vibran en todos los planos: hacia arriba y abajo, de lado a lado, y oblicuamente.
A esta luz se la denomina «no polarizada». Pero cuando la luz pasa a través de un cristal
de la sustancia transparente llamada espato de Islandia, por ejemplo, es refractada de tal
forma que la luz emerge «polarizada». Es como si la disposición de los átomos en el
cristal permitiera que pasaran a su través sólo ciertos planos de vibración (del mismo
modo como los barrotes de una valla pueden permitir el paso a su través de una persona
que se deslice entre ellos de lado, mientras no dejarán pasar a una que intente hacerlo de
frente). Existen dispositivos, tales como el «prisma de Nicol», inventado por el físico
escocés William Nicol en 1829, que permite el paso de la luz en sólo un plano. Ahora ha
sido remplazado éste, para la mayoría de sus usos, por materiales tales como el Polaroid
(cristales de un complejo de sulfato de quinina y yodo, alineados con los ejes paralelos y
embebidos en nitrocelulosa), producido por vez primera hacia 1930 por Edwin Land.
1
La luz reflejada, a menudo está parcialmente.FUENTE:ACCIONPROPAGANDA.ORG
Materia Orgánica
El término molécula (de la palabra latina que significa «masa pequeña») originalmente
se aplicó a la última unidad indivisible de una sustancia. Y, en cierto sentido, es una
partícula simple, debido a que no puede desintegrarse sin perder su identidad. En efecto,
una molécula de azúcar o de agua puede dividirse en átomos o grupos simples, pero en
este caso deja de ser azúcar o agua. Incluso una molécula de hidrógeno pierde sus
características propiedades químicas cuando se escinde en sus dos átomos de hidrógeno
constituyentes.
Del mismo modo como el átomo ha sido motivo de gran excitación en la Física del siglo
xx, así la molécula fue el sujeto de descubrimientos igualmente excitantes en la
Química. Los químicos han sido capaces de desarrollar imágenes detalladas de la
estructura de moléculas incluso muy complejas, de identificar el papel desempeñado por
moléculas específicas en los sistemas vivos, de crear elaboradas moléculas nuevas, y de
predecir el comportamiento de la molécula de una estructura dada con sorprendente
exactitud.
Hacia mediados de este siglo, las complejas moléculas que forman las unidades clave de
los tejidos vivos, las proteínas o los ácidos nucleicos, fueron estudiadas con todas las
técnicas puestas a disposición por una Química y una Física avanzadas. Las dos
Ciencias, «Bioquímica» (el estudio de las reacciones químicas que tienen lugar en el
tejido vivo) y «Biofísica» (el estudio de las fuerzas y fenómenos físicos implicados en
los procesos vivos), confluyeron para formar una nueva disciplina: la «Biología
molecular». A través de los hallazgos de la Biología molecular, la Ciencia moderna ha
logrado, en una sola generación de esfuerzos, todo salvo definir exactamente dónde se
halla la frontera entre lo vivo y lo inanimado.
Pero, hace menos de un siglo y medio, no se comprendía siquiera la estructura de la
molécula más sencilla.
Casi todo lo que los químicos de comienzos del siglo XIX podían hacer era dividir la
materia en dos grandes categorías. Desde hacía tiempo se habían percatado (incluso en
los días de los alquimistas) de que las sustancias pertenecían a dos clases claramente
distintas, por lo que se refería a su respuesta al calor. Un grupo —por ejemplo, sal,
plomo, agua— permanecía básicamente inalterado después de ser calentado. La sal
podía volverse incandescente cuando se calentaba, el plomo se fundía, el agua se
evaporaba —pero al enfriarse de nuevo a la temperatura de partida volvían a adquirir su
forma original, nada peor, aparentemente, para su experiencia—. Por otra parte, el
segundo grupo de sustancias —por ejemplo, el azúcar, el aceite de oliva— cambiaban de
forma permanente, por la acción del calor. El azúcar se acaramelaba al calentarse y
permanecía carbonizado después de enfriarse; el aceite de oliva se evaporaba y este
vapor no se condensaba al enfriarse. Eventualmente, los científicos notaron que las
sustancias resistentes al calor procedían por lo general del mundo inanimado del aire,
océano, y suelo, mientras que las sustancias combustibles procedían del mundo vivo,
* Edición en inglés en un solo volumen. Edición en castellano, 2 Volúmenes: Primera Parte:
Ciencias Físicas; Segunda Parte: Ciencias Biológicas. (N. de Xixoxux)
bien directamente de la materia viva o de sus restos muertos. En 1807, el químico sueco
Jöns Jakob Berzelius denominó «orgánicas» a las sustancias combustibles (debido a que
derivaban, directa o indirectamente, de los organismos vivos) y a todas las demás
«inorgánicas».
Inicialmente, la Química centró su atención sobre las sustancias inorgánicas. El estudio
del comportamiento de los, gases inorgánicos condujo al desarrollo de la teoría atómica.
Una vez se estableció tal teoría, se aclaró pronto la naturaleza de las moléculas
inorgánicas. El análisis mostró que las moléculas inorgánicas consistían, por lo general,
en un pequeño número de átomos diferentes en proporciones definidas. La molécula de
agua contenía dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno; la molécula de sal contenía un
átomo de sodio y uno de cloro; el ácido sulfúrico contenía dos átomos de hidrógeno, uno
de azufre. Y cuatro de oxígeno, etc.
Cuando los químicos comenzaron a analizar las sustancias orgánicas, el cuadro que se
les ofreció parecía ser totalmente distinto. Las sustancias podían tener exactamente la
misma composición y, no obstante, mostrar propiedades muy distintas. (Por ejemplo, el
alcohol etílico está compuesto de 2 átomos de carbono, 1 átomo de oxígeno y 6 átomos
de hidrógeno; también está compuesto así el éter dimetílico. No obstante, uno es un
líquido a la temperatura ambiente, mientras que el otro es un gas.)
Las moléculas orgánicas contenían muchos más átomos que las inorgánicas simples, y
parecían combinadas sin demasiada lógica. Simplemente, los compuestos orgánicos no
podían explicarse por las sencillas leyes de la Química, a las que tan maravillosamente
se adaptaban las sustancias inorgánicas. Berzelius decidió que la química de la vida era
algo distinto, algo que obedecía a su propia serie de sutiles reglas. Sólo el tejido vivo —
afirmó—. Podría crear un compuesto orgánico. Su punto de vista es un ejemplo del
«vitalismo».
¡Luego, en 1828, el químico alemán Friedrich Wöhler, un discípulo de Berzelius,
produjo una sustancia orgánica en el laboratorio! La obtuvo al calentar un compuesto
denominado cianato amónico, que era considerado en general como inorgánico. Wöhler
se quedó estupefacto al descubrir que, al ser calentado, ese material se convertía en una
sustancia blanca idéntica en sus propiedades a la «urea», un compuesto de la orina.
Según las teorías de Berzelius, sólo el riñón vivo podía formar la urea, y Wöhler la
acababa de producir a partir de una sustancia inorgánica, simplemente al aplicarle algo
de calor. Wöhler repitió la experiencia muchas veces, antes de atreverse a publicar su
descubrimiento. Cuando finalmente lo hizo, Berzelius y otros, al principio, rehusaron
creerlo. Pero otros químicos confirmaron los resultados. Además de eso, lograron
sintetizar muchos otros compuestos orgánicos a partir de precursores inorgánicos. El
primero en lograr la producción de un compuesto orgánico a partir de sus elementos fue
el químico alemán Adolf Wilhelm Hermann Kolbe, quien, en 1845, produjo ácido
acético de esta forma. Fue realmente esto lo que puso punto final a la versión vitalista de
Berzelius. Cada vez se hizo más y más evidente que las mismas leyes químicas se
aplicaban por igual a las moléculas inorgánicas. Eventualmente, se ofreció una sencilla
definición para distinguir entre las sustancias orgánicas y las inorgánicas: todas las
sustancias que contenían carbono (con la posible excepción de unos pocos compuestos
sencillos, tales como el dióxido de carbono) se denominaron orgánicas; las restantes eran
inorgánicas.
Para poder enfrentarse con éxito a la compleja Química nueva, los químicos precisaban
un simple método de abreviatura para representar los compuestos, y, afortunadamente,
ya Berzelius había sugerido un sistema de símbolos conveniente y racional. Los
elementos fueron designados mediante las abreviaturas de sus nombres latinos. Así C
sería el símbolo para el carbono, O para el oxígeno, H para el hidrógeno, N para el
nitrógeno, S para el azufre, P para el fósforo, etc... Cuando dos elementos comenzaban
con la misma letra, se utilizaba una segunda letra para distinguirlos entre sí: por ejemplo,
Ca para el Calcio, Cl para el cloro, Cd para el cadmio, Co para cobalto, Cr para el
cromo, etc. Sólo en unos pocos casos, los nombres latinos o latinizados (y las iniciales)
son distintos de las españolas, así: el hierro (ferrum) tiene el Fe; la plata (argentum), el
Ag; el oro (aurum), el Au; el cobre (cuprum), el Cu; el estaño (stannum), el Sn; el
mercurio (hydragyrum), el Hg; el antimonio (stibium), el Sb; el sodio (natrium), el Na; y
el potasio (kalium), el K. Con este sistema es fácil simbolizar la composición de una
molécula. El agua se escribe H2O (indicando así que la molécula consiste de dos átomos
de hidrógeno y un átomo de oxígeno); la sal, NaCl; el ácido sulfúrico, H2SO4, etc. A ésta
se la denomina la «fórmula empírica» de un compuesto; indica de qué está formado el
compuesto pero no dice nada acerca de su estructura, es decir, la forma en que los
átomos de la molécula se hallan unidos entre sí.
El barón Justus von Liebig, un colaborador de Wöhler, se dedicó al estudio de la
composición de una serie de sustancias orgánicas, aplicando el «análisis químico» al
campo de la Química orgánica. Calentaba una pequeña cantidad de una sustancia
orgánica y retenía los gases formados (principalmente CO2 y vapor de agua, H2O) con
sustancias químicas apropiadas. Luego pesaba las sustancias químicas utilizadas para
captar los productos de combustión, al objeto de ver cómo había aumentado su peso a
causa de los productos captados. A partir del peso podía determinar la cantidad de
carbono, hidrógeno y oxígeno existentes en la sustancia original. Luego era fácil
calcular, a partir de los pesos atómicos, el número de cada tipo de átomo en la molécula.
De esta forma, por ejemplo, estableció que la molécula del alcohol etílico tenía la
fórmula C2H6O.
El método de Liebig no podía medir el nitrógeno presente en los compuestos orgánicos,
pero el químico francés Jean-Baptiste-André Dumas ideó un método de combustión que
recogía el nitrógeno gaseoso liberado a partir de las sustancias. Hizo uso de este método
para analizar los gases de la atmósfera, con una exactitud sin precedentes, en 1841.
Los métodos del «análisis orgánico» se hicieron cada vez más y más precisos hasta
alcanzar verdaderos prodigios de exactitud con los «métodos microanalíticos» del
químico austríaco Fritz Pregl. Éste ideó técnicas, a principios de 1900, para el análisis
exacto de cantidades de compuestos orgánicos que apenas se podían distinguir a simple
vista, y, a consecuencia de ello, recibió el premio Nobel de Química en 1923.
Desgraciadamente, la simple determinación de las fórmulas empíricas de los compuestos
orgánicos no permitía dilucidar fácilmente su química. Al contrario que los compuestos
inorgánicos, que usualmente consistían de 2 ó 3, o, a lo sumo, de una docena de átomos,
las moléculas orgánicas eran con frecuencia enormes. Liebig halló que la fórmula de la
morfina era C17H19O3N y la de la estricnina C21H22O2N2.
Los químicos apenas sabían qué hacer con moléculas tan grandes, ni cómo iniciar o
acabar sus fórmulas. Wöhler y Liebig intentaron agrupar los átomos en agregados más
pequeños denominados «radicales», al tiempo que elaboraron teorías para demostrar que
diversos compuestos estaban formados por radicales específicos en cantidades y
combinaciones diferentes. Algunos de los sistemas fueron sumamente ingeniosos, pero
en realidad ninguno aportaba suficiente explicación. Fue particularmente difícil explicar
por qué compuestos con la misma fórmula empírica, tales como el alcohol etílico y el
dimetil éter, poseían diferentes propiedades.
Este fenómeno fue dilucidado por vez primera hacia 1820 por Liebig y Wöhler. El
primero estudiaba un grupo de compuestos llamados «fulminatos», mientras que Wöhler
examinaba un grupo denominado «isocianatos»; ambos grupos resultaron tener las
mismas fórmulas empíricas: por así decirlo, los elementos se hallaban presentes en
proporciones iguales. Berzelius, el dictador químico en aquella época, fue informado de
esta particularidad, pero rechazó aceptar tal creencia hasta que, en 1830, él mismo
descubrió algunos ejemplos. Denominó a tales compuestos, de diferentes propiedades
pero con elementos presentes en las mismas proporciones, «isómeros» (a partir de las
palabras griegas que significan «partes iguales»). La estructura de las moléculas
orgánicas era realmente un verdadero rompecabezas en aquellos días.
Los químicos, perdidos en esta jungla de la Química orgánica, comenzaron a ver un rayo
de luz, en 1850, al descubrir que un determinado átomo se podía combinar solamente
con un cierto número de otros átomos. Por ejemplo, el átomo de hidrógeno
aparentemente se podía unir sólo a un único átomo de otro elemento: formaría ácido
clorhídrico, HCl, pero nunca HCl2. De manera similar, el cloro y el sodio solamente
podrían unirse a otro átomo, formando en este caso el NaCl. Por otra parte, un átomo de
oxígeno podría unirse a dos átomos de otro elemento: por ejemplo, H2O. El nitrógeno
podría unirse a tres: por ejemplo, NH3 (amoníaco). Y el carbono podía combinarse hasta
con cuatro: por ejemplo, Cl4C (tetracloruro de carbono).
En resumen, parecía como si cada tipo de átomo tuviera un cierto número de ganchos
mediante los cuales pudiera unirse a otros átomos. El químico inglés Edward Frankland
denominó a estos ganchos enlaces de «valencia», a partir de una palabra latina que
significa «poder», para significar los poderes de combinación de los elementos.
El químico alemán Friedrich August Kekulé von Stradonitz, verificó que, si se asignaba
al carbono una valencia de 4 y si se suponía que los átomos de carbono podían utilizar
aquellas valencias, al menos en parte, para unirse en cadenas, en este caso podría
dibujarse un mapa a través de aquella jungla orgánica. Su técnica fue perfeccionada
haciéndola más visual gracias a la sugerencia de un químico escocés, Archibald Scott
Couper, según la que estas fuerzas de combinación de los átomos («enlaces», tal como
generalmente se las denomina) se representan en la forma de pequeños guiones. De esta
manera, las moléculas orgánicas podrían edificarse al igual que muchos juegos de
estructuras «engarzables».
En 1861, Kekulé publicó un texto con muchos ejemplos de este sistema, que demostró
su conveniencia y valor. La «fórmula estructural» se convirtió en el sello del químico
orgánico.
Por ejemplo, las moléculas del metano (CH4), el amoníaco (NH3), y el agua (H2O),
respectivamente, podían ser representadas de esta forma:
Las moléculas orgánicas podían representarse como cadenas de átomos de carbono con
átomos de hidrógeno unidos a los lados. Así el butano (C4H10) tendría la estructura:
El oxígeno o el nitrógeno podían entrar a formar parte de la cadena de la siguiente
manera, representando a los compuestos alcohol metílico (CH4O) y metilamina (CH5N)
respectivamente, de la forma siguiente:
Un átomo que poseyera más de un gancho, tal como el carbono, con cuatro de ellos, no
precisaba utilizar cada uno para un átomo distinto: podía formar un enlace doble o triple
con uno de sus vecinos, como en el etileno (C2H4) o el acetileno (C2H2):
Entonces podía apreciarse fácilmente cómo dos moléculas podían tener el mismo
número de átomos de cada elemento y, no obstante, diferir en sus propiedades. Los dos
isómeros debían diferir en la disposición de los átomos. Por ejemplo, las fórmulas
estructurales del alcohol etílico y el dimetil éter, respectivamente, podían escribirse:
Cuanto mayor es el número de átomos en una molécula, tanto mayor es el número de
disposiciones posibles y por tanto el número de isómeros. Por ejemplo, el heptano, una
molécula constituida por 7 átomos de carbono y 15 átomos de hidrógeno, puede ser
dispuesta en nueve formas distintas; en otras palabras, pueden existir nueve diferentes
heptanos, cada uno con sus particulares propiedades. Estos nueve isómeros se asemejan
considerablemente entre sí, pero es sólo una semejanza aparente. Los químicos han
preparado la totalidad de estos nueve isómeros, pero nunca han conseguido hallar un
décimo isómero, lo que constituye una buena demostración en favor del sistema de
Kekulé.
Un compuesto que contenga 40 átomos de carbono y 82 átomos de hidrógeno podrá
mostrar 62.5 billones de disposiciones distintas o isómeros. Y una molécula orgánica de
este tamaño no es en modo alguno infrecuente.
Sólo los átomos de carbono pueden unirse entre sí para formar largas cadenas. Otros
átomos pueden formar una cadena a lo sumo de una docena y media de unidades. Este es
el motivo por el cual las moléculas inorgánicas son en general sencillas, y por qué raras
veces tienen isómeros. La mayor complejidad de la molécula orgánica introduce tantas
posibilidades de isomería, que casi se conocen dos millones de compuestos orgánicos,
formándose diariamente otros nuevos, mientras que se espera descubrir un número
virtualmente ilimitado de ellos.
En la actualidad, las fórmulas estructurales son utilizadas universalmente como guías
visuales indispensables de la naturaleza de las moléculas orgánicas. Como abreviatura, a
menudo los químicos escriben la fórmula de la molécula en términos de los grupos de
átomos («radicales») que la constituyen, tales como los radicales metilo (CH3) y
metileno (CH2). Así la fórmula del butano puede escribirse como CH3CH2CH2CH3.
Los Detalles De La Estructura
En la segunda mitad del siglo XIX, los químicos descubrieron un tipo de isomerismo
particularmente sutil que demostró tener una gran importancia en la química de los seres
vivos. El descubrimiento surgió del singular efecto asimétrico que ciertos compuestos
orgánicos tenían sobre los rayos de luz que pasaban a su través.
Una sección transversal de un rayo de luz ordinaria mostraría que las ondas de las que
consiste vibran en todos los planos: hacia arriba y abajo, de lado a lado, y oblicuamente.
A esta luz se la denomina «no polarizada». Pero cuando la luz pasa a través de un cristal
de la sustancia transparente llamada espato de Islandia, por ejemplo, es refractada de tal
forma que la luz emerge «polarizada». Es como si la disposición de los átomos en el
cristal permitiera que pasaran a su través sólo ciertos planos de vibración (del mismo
modo como los barrotes de una valla pueden permitir el paso a su través de una persona
que se deslice entre ellos de lado, mientras no dejarán pasar a una que intente hacerlo de
frente). Existen dispositivos, tales como el «prisma de Nicol», inventado por el físico
escocés William Nicol en 1829, que permite el paso de la luz en sólo un plano. Ahora ha
sido remplazado éste, para la mayoría de sus usos, por materiales tales como el Polaroid
(cristales de un complejo de sulfato de quinina y yodo, alineados con los ejes paralelos y
embebidos en nitrocelulosa), producido por vez primera hacia 1930 por Edwin Land.
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La luz reflejada, a menudo está parcialmente.FUENTE:ACCIONPROPAGANDA.ORG
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