El Benceno

BENCENO

Nombre químico: Benceno

Sinónimos: Ciclohexatrieno/ Benzol

Fórmula: C₆H₆

Aspecto y color: Líquido incoloro.

Historia del benceno

En 1825, Faraday aisló un compuesto puro que presentaba un punto de ebullición de 80ºC, a partir de una mezcla aceitosa que condensaba del gas del alumbrado, que era el combustible que se empleaba en las lámparas de gas. El resultado del análisis elemental realizado a dicho compuesto mostraba una proporción de carbono e hidrógeno de 1:1, lo cual resultaba ser inusualmente pequeña, ya que teóricamente corresponde a una fórmula empírica de CH.

Posteriormente Mitscherlich sintetizó el mismo compuesto, calculo la densidad de vapor, lo que le permitió obtener el peso molecular que era aproximadamente 78, el cual corresponde a una fórmula molecular de C₆H₆. Como dicho compuesto se había obtenido a partir de la goma benjuí, se le denomino bencina y a partir de ahí derivó el nombre a benceno como actualmente se le conoce.

Ya a finales del siglo XIX se fueron descubriendo muchos otros compuestos que parecían estar relacionados con el benceno pues tenían bajas relaciones de hidrógeno a carbono y despedían aromas agradables, además presentaban la peculiaridad de que se podían convertir en benceno o compuestos afines. A este grupo de compuestos se le llamo aromáticos por presentar aromas agradables. Posteriormente el estudio de la estabilidad que presentaban estos compuestos, llevo consigo que el término aromático se utilizara para designar a compuestos que presentaban una estabilidad muy similar, independientemente de su olor. Como consecuencia a los otros compuestos orgánicos que no presentaban estas características (alcanos, alquenos, alquinos,....) se les denomino alifáticos que significa semejantes a las grasas.

En general, podemos decir que los compuestos aromáticos están constituidos por el benceno y todos aquellos compuestos que presentan un comportamiento químico similar y que dan lugar a la serie aromática, la cual se construye a partir del benceno, fundamentalmente de dos formas:

1.- Mediante la simple sustitución de los átomos de hidrógeno del núcleo bencénico por otros sustituyentes (bencenos sustituidos).

2.- Mediante la unión de uno o más anillos adicionales (aromáticos o no), con sustituyentes o no, a una o más posiciones del anillo bencénico progenitor (derivados aromáticos polinucleares).

Los hidrocarburos aromáticos se caracterizan por su tendencia a la sustitución heterolítica, a diferencia de los hidrocarburos alifáticos que como ya hemos visto presentaban reacciones de adición y sustitución.

Quimica en el Cosmos

VIDA DE UNA ESTRELLA

Las estrellas, como casi cualquier entidad física, siguen un proceso de nacimiento, evolución y muerte. A diferencia de nosotros, la vida de una estrella se mide en miles de millones de años, pero esto no impide que podamos estudiar su evolución y podamos describir cómo nacen y cómo desaparecen. Nuestro Sol no es una excepción, y aunque nos parezca que siempre estará ahí, un día morirá después de haber destruido la Tierra y otros planetas. 

En el siguiente capitulo del documental Cosmos; "Un viaje personal" el astrónomo, astrofísico, cosmólogo, escritor y divulgador científico estadounidense Carl Sagan, explica los fenómenos que ocurren duranta la vida de una estrella. Además hace refernecia a los elementos químicos que las grandes explosiones trajeron y formaron el planeta tierra

Experimentos quimica organica

Experimentos de Química Orgánica Sencillos

Identificar los compuestos orgánicos es posible, mediante una serie de experimentos de química orgánica sencillos. ¿Te gustaría escribir un mensaje invisible que nadie fuese capaz de leer? De esta manera sería un secreto que unos pocos podrían descifrar.

Ojos que no ven

Debes tomar simplemente una hoja en blanco, exprimir un limón o utilizar una taza de leche y con una vara de madera pequeña o palillo bien embebido en el jugo del cítrico o la leche, comienzas a escribir el mensaje sobre la hoja. Notarás que ni bien se seca, ya no es posible leer lo que has escrito. Finalmente, coloca un encendedor y con el fuego ilumina el papel por detrás.

Qué sucede

Ahora ya todos tus amigos pueden leer lo que has escrito. Procura que haya sido una reflexión positiva, de lo contrario te aconsejo destruir la evidencia. La explicación de estas letras misteriosas radica en el ácido cítrico del jugo, que al producirse la combustión con el fuego deja residuos de carbón, por lo cual las palabras quedaron al descubierto.

La gota que derramó el vaso

Otro de los experimentos de química orgánica sencillos que podemos realizar es el del cambio de estados de sólido a líquido. ¿Adivinarías qué sucede si colocas agua bien caliente sobre un vaso con hielo hasta el borde? Seguro tu respuesta es que se derretirá y derramará el líquido.  Anímate a hacer este simple experimento.
Toma un vaso, colócale un enorme cubo de hielo y vierte agua caliente (no hirviendo) sobre el hielo hasta llenar el vaso al borde sin derramarlo. Notarás que a medida que el hielo se derrite, el nivel del agua… ¡se mantiene igual! ¿Cómo es esto posible? Cuando los líquidos se solidifican aumentan su volumen e inversamente disminuye en estado líquido.

Experimentos de química inorgánica

Experimentos de química inorgánica

Uno de los experimentos de química inorgánica más sencillos de realizar es comprobar cómo se mezclan o no varios líquidos entre sí, como por ejemplo el agua y el aceite.
¿Por qué no se mezclen entre sí? El agua es un líquido polar al igual que el alcohol, el aceite en cambio es un líquido apolar. Una regla general dice que lo semejante disuelve al semejante. Significa que los líquidos polares se pueden mezclar con otros líquidos polares, mientras que por su parte los líquidos apolares pueden unirse entre sí. Sin embargo, no pueden mezclarse entre ellos.
Por esta razón, ya que el aceite es un líquido apolar no se mezcla con agua ni con alcohol. Anímate a comprobarlo con los siguientes ejemplos de química inorgánica.

Materiales

• 1 litro de agua
• 1 frasco de vidrio
• 100 ml de aceite
• 100 ml de alcohol

Procedimiento

Lo primero que se debe hacer es agregar el agua al frasco de vidrio. Posteriormente agregar el aceite. Observa que el aceite queda flotando sobre el agua sin mezclarse.
Ahora lo que sigue es agregar un poco de alcohol. Verás que tampoco se mezcla con el aceite ni el agua. Son tres líquidos lo que están sin mezclarse. Estos experimentos de química inorgánica pueden resultar más divertidos si usas la imaginación y pintas los líquidos con colorante.
La parte más divertida llega cuando se le pone la tapa al frasco de vidrio y luego se agita. Verás que los 3 líquidos se convierten en 2.

Clonación

1.    ¿Qué es la clonación?

Hay que diferenciar el uso de la palabra clonación en distintos contextos de la biología:

Si nos referimos al ámbito de la Ingeniería Genética, clonar es aislar y multiplicar en tubo de ensayo un determinado gen o, en general, un trozo de ADN. Sin embargo, Dolly no es producto de Ingeniería Genética.

En el contexto a que nos referimos, clonar significa obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo, de modo que los individuos clonados son idénticos o casi idénticos al original.

En los animales superiores, la única forma de reproducción es la sexual, por la que dos células germinales o gametos (óvulo y espermatozoide) se unen, formando un zigoto (o huevo), que se desarrollará hasta dar el individuo adulto. La reproducción sexual fue un invento evolutivo (del que quedaron excluidas las bacterias y muchos organismos unicelulares), que garantiza que en cada generación de una especie van a aparecer nuevas combinaciones de genes en la descendencia, que posteriormente será sometida a la dura prueba de la selección y otros mecanismos evolutivos. Las células de un animal proceden en última instancia de la división repetida y diferenciación del zigoto.

Las células somáticas, que constituyen los tejidos del animal adulto, han recorrido un largo camino "sin retorno", de modo que, a diferencia de las células de las primeras fases del embrión, han perdido la capacidad de generar nuevos individuos y cada tipo se ha especializado en una función distinta (a pesar de que, salvo excepciones, contienen el mismo material genético).

El primer experimento de clonación en vertebrados fue el de Briggs y King (1952), en ranas. En los años 70, Gurdon logró colecciones de sapos de espuelas (Xenopus laevis) idénticos a base de insertar núcleos de células de fases larvarias tempranas en ovocitos (óvulos) a los que se había despojado de sus correspondientes núcleos. Pero el experimento fracasa si se usan como donadoras células de ranas adultas.

Desde hace unos años se vienen obteniendo mamíferos clónicos, pero sólo a partir de células embrionarias muy tempranas, debido a que aún no han entrado en diferenciación (y por lo tanto poseen la propiedad de pluripotencia). No es extraño pues el revuelo científico cuando el equipo de Ian Wilmut, del Instituto Roslin de Edimburgo comunicó que habían logrado una oveja por clonación a partir de una célula diferenciada de un adulto.[2] Esencialmente el método (que aún presenta una alta tasa de fracasos) consiste en obtener un óvulo de oveja, eliminarle su núcleo, sustituirlo por un núcleo de célula de oveja adulta (en este caso, de las mamas), e implantarlo en una tercera oveja que sirve como “madre de alquiler” para llevar el embarazo. Así pues, Dolly carece de padre y es el producto de tres "madres": la donadora del óvulo contribuye con el citoplasma (que contiene, además mitocondrias que llevan un poco de material genético), la donadora del núcleo (que es la que aporta la inmensa mayoría del ADN), y la que parió, que genéticamente no aporta nada.[3]

Científicamente se trata de un logro muy interesante, ya que demuestra que, al menos bajo determinadas circunstancias es posible "reprogramar" el material genético nuclear de una célula diferenciada (algo así como volver a poner a cero su reloj, de modo que se comporta como el de un zigoto). De este modo, este núcleo comienza a "dialogar" adecuadamente con el citoplasma del óvulo y desencadena todo el complejo proceso del desarrollo intrauterino.

2.    Fecundación y desarrollo embrionario

Desarrollo de las células germinales femeninas: es un proceso muy prolongado, que arranca de la fase fetal, y que concluye en la adulta. 

1. Células primordiales germinales: se originan en la cresta germinal. Al recibir ciertas señales de las células del plexo dorsal de la cresta germinal, las células germinales primordiales entran en meiois, y pasan de diploides a haploides. Se detienen en diplotene hasta la fase adulta (hasta 50 años). En el ovario fetal los ovocitos primarios están rodeados y nutridos por una capa de células foliculares. Antes de la pubertad hay muerte programada de ovocitos, y desde la pubertad, algunos de estos ovocitos seguirán su desarrollo.

2. Fase de crecimiento: No hay cambios en el ciclo celular, pero existe una gran actividad transcripcional, con aumento de 200 veces del tamaño del ovocito. Parte del ARN queda “silente”, acomplejado con proteínas. Estos dos tipos de macromoléculas serán las esenciales para asegurar las primeras fases del zigoto y del embrión. Formación de la zona pelúcida (ZP), que separa al ovocito de las células foliculares.
3. Fase de diferenciación: Durante las 48 horas previas a la fecundación las gonadotrofinas actúan sobre el folículo, cuyas células somáticas responden produciendo señales que reprograman al ovocito. Se usa el ARN almacenado en la fase previa

	Las señales intrafoliculares iniciales para la maduración del ovocito provocan el paso desde G2 hasta M de la meioisis.
	Reaparece el ARNm enmascarado, y se traduce. Movimientos de orgánulos citoplásmicos.

En la fecundación se unen los gametos femeninos (óvulo) y masculino (espermatozoide). Al entrar el espermatozoide, se activa el óvulo, que termina su diferenciación: final de la meiosis

Zigoto (célula huevo): finaliza la meiosis del óvulo, con eliminación del segundo cuerpo polar. Los procesos que ocurren durante las primeras horas son:



Qué son las ciencias experimentales

¿Qué son las ciencias experimentales?

Existen diferentes formas de clasificar las ciencias y una de las más complejas de clasificar son las ciencias experimentales. Por ello, la pregunta sobre qué son las ciencias experimentales es una de las más recurrentes. Hablemos un poco al respecto.

Como al momento de establecer cualquier clasificación, intentar realizar una clasificación de las ciencias difícilmente deje a todo el mundo satisfecho. Normalmente suele hablarse de tres grandes formas de clasificar a las ciencias, de acuerdo a sus objetos de estudio. Así, tenemos las ciencias formales, las ciencias naturales y las ciencias sociales. Las primeras se encargan de las formas abstractas y su contenido es formal (matemática, lógica, etc.), por lo cual con frecuencia se las conoce como “ciencias duras”.
Las segundas se encargan de la naturaleza (geología, astronomía, biología, etc.) y las terceras de los aspectos relativos a los seres humanos (psicología, sociología, antropología, etc.). Pero ¿qué son las ciencias experimentales entonces? ¿En qué lugar quedan? La pregunta aún es pertinente en esta época, pues el término “ciencia experimental” ha perdido formalidad, e incluso se lo asocia a actividades que no siempre son “científicas”, en un sentido propiamente dicho.
Sea como sea, para comprender lo que son las ciencias experimentales es necesario hacer referencia tanto a las ciencias naturales, como a las sociales, pues una ciencia experimental es toda aquella que puede realizar experimentos de forma rigurosa. De todos modos, hay algunas imprecisiones en la definición, que las discutiremos a continuación.

La ciencia experimental

iStockphoto/Thinkstock

En realidad, tentativamente tendemos a asociar las ciencias experimentales con las naturales, pues son a las que la noción de “experimento” nos sienta mejor. Pero, ¿acaso no todas las ciencias humanas pueden experimentar? Si un antropólogo le pide a los miembros de una etnia que reaccionen de forma diferente ante un estímulo concreto para identificar así los patrones culturales, ¿acaso no es esto un experimento?

Además, las ciencias naturales como la astronomía, tienen oportunidades muy remotas al hablar de experimentación, pues su objeto de estudio es inabarcable en todo sentido. Vemos que una definición de ciencias experimentales es muy difícil de acotar entonces.
Además, vale decir que hoy en día, realizar una adecuada clasificación de la ciencia es muy difícil. Las ciencias sociales y humanas han desarrollado una rigurosidad notable y hace más de setenta u ochenta años que colocarlas “por debajo” de las ciencias naturales, prácticamente es pecar de ignorante desinformado.

iStockphoto/Thinkstock

De hecho, con el correr del tiempo han aparecido “híbridos” como la psicología social, la filosofía matemática, la geografía humana e infinitas más, que trabajan a la par en los territorios de dos o más disciplinas académicas, incluso superando las estúpidas barreras de ciencias formales, naturales y sociales. Ésto lo vimos hace poco tiempo atrás cuando te enseñé algunos de los nuevos campos científicos que han surgido en no más de hace 10 años, en aquella lista con “5 emergentes campos científicos que debes conocer”, ¿recuerdas?

En fin, suele señalarse y podríamos concluir en que básicamente, una ciencia experimental es aquella que se conoce por tratar de demostrar ideas, teorías o conceptos nuevos, aún no probados, a partir de pruebas y la experimentación, valiéndose de otras ideas, teorías, conceptos y conocimientos que ya se saben certeros. Los experimentos de Marie Curie en relación con el descubrimiento de la radiación o los de Jonas Salk con las vacunas, son buenos ejemplos de esto.

Ley de los gases ideales

LEY DE LOS GASES IDEALES

 

En condiciones normales y en condiciones estándar, la mayoría de los gases presentan comportamiento de gases ideales.

Ley de Boyle

Si se reduce la presión sobre un globo, éste se expande, es decir aumenta su volumen, siendo ésta la razón por la que los globos meteorológicos se expanden a medida que se elevan en la atmósfera. Por otro lado, cuando un volumen de un gas se comprime, la presión del gas aumenta. El químico Robert Boyle (1627 - 1697) fue el primero en investigar la relación entre la presión de un gas y su volumen. 

La ley de Boyle, que resume estas observaciones, establece que: el volumen de una determinada cantidad de gas, que se mantiene a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión que ejerce, lo que se resume en la siguiente expresión:

P.V = constante                        o                                P = 1 / V

y se pueden representar gráficamente como:

                

La forma que más utilizamos para representar la Ley de Boyle corresponde a la primera gráfica, donde se muestra a un rama de una hipérbola equilátera y podemos usar la siguiente expresión para determinar los valores de dos puntos de la gráfica:

P₁ . V₁ = P₂ . V₂

Este tipo de gráficos se denominan isotermas, por lo que a los procesos que cumplen con la Ley de Boyle se les denomina procesos isotérmicos. Para visualizar un video que muestra un experimento de la ley de Boyle, haz click aquí.

Recuerda Para que para que se cumpla la Ley de Boyle es importante que permanezcan constantes el número de moles del gas, n, y la temperatura de trabajo, T.

Ley de Charles

Cuando se calienta el aire contenido en los globos aerostáticos éstos se elevan, porque el gas se expande. El aire caliente que está dentro del globo es menos denso que el aire frío del entorno, a la misma presión, la diferencia de densidad hace que el globo ascienda. Similarmente, si un globo se enfría, éste se encoge, reduce su volumen. La relación entre la temperatura y el volumen fue enunciada por el científico francés J. Charles (1746 - 1823), utilizando muchos de los experimentos realizados por J. Gay Lussac (1778 - 1823).

La ley de Charles y Gay Lussac se resume en: el volumen de una determinada cantidad de gas que se mantiene a presión constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta, que se expresa como: 

Debemos tener presente que la temperatura se DEBE expresar en grados Kelvin, K. Para determinar los valores entre dos puntos cualesquiera de la recta podemos usar:

Los procesos que se realizan a presión constante se denominan procesos isobáricos.

Análogamente, la presión de una determinada cantidad de gas que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a su temperatura absoluta, que se expresa como: 

Los procesos que se producen a volumen constante se denominan procesos isocóricos. Para determinar los valores entre dos estados podemos usar: