Reacciones de oxidación-reducción
Una reacción química o cambio químico es todo proceso químico en el cual dos o más sustancias (llamadas reactantes), por efecto de un factor energético, se transforman en otras sustancias llamadas productos. Esas sustancias pueden ser elementos o compuestos. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.
Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.
Los tipos de reacciones inorgánicas son: Ácido-base (Neutralización), reacciones redox y precipitación.
En tanto que las reacciones acido-base se caracterizan por un proceso de transferencia de protones, las reacciones oxido-reducción, o reducciones redox, se consideran como reacciones de transferencia de electrones. Las reacciones de oxido-reducción forman una parte importante del mundo que nos rodea. La mayoría de los elementos metálicos y no metálicos se obtienen de sus minerales por procesos de oxidación o de reducción.
Para que exista una reacción redox, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones y otro que los acepte:
- El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir; oxidándose.
- El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir; reducido.
Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un par redox. Análogamente, se dice que cuando un elemento químico capta electrones del medio se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor reducido.
Guerra de bandas
Había una vez una magnífica ciudad, en donde los personajes centrales de la colonia química eran dos bandas que se odiaban a muerte, los ácidos-base y los óxido-reducción. Estos dos grupos enemigos se enfrentaban cada año en el concurso de reacciones, donde cada banda mostraba sus características más representativas en un duelo de habilidades.
La banda de los ácido-base tenía como técnica principal la neutralización, una reacción súper poderosa que hacía que cualquier sustancia cambiara su pH a 7. Esta banda utilizaba como herramienta el papel tornasol y los indicadores naturales, que les ayudaban a equilibrar sus técnicas. Otra de sus alternativas era la transferencia de protones.
Pero la banda que siempre ganaba eran los óxido-reducción, pues cada uno de sus integrantes recibía el nombre de electrón; y a ellos no les importaba ganar uno o varios de sus electrones, o en todo caso sacrificar alguno de sus miembros. Cada vez que un electrón era perdido, para no decir que estaban de luto, decían que habían oxidado; y por el contrario las fiestas cuando ganaban se llamaban reducciones.
Su lema era “no importa transferir electrones, algún día venceremos”. Sus armas secretas incluían la combustión, acciones blanqueadoras y corroer metales.
El bando “redox” tenía varias armas; una de ellas era que todo lo que se tocaba se volvía negro, como quemado. También contaban con sus aliados, el agente oxidante y el agente reductor.
Estas dos bandas están presentes en casi todas las reacciones que se encuentran a nuestro alrededor. ¡Ten cuidado te las puedes encontrar y puedes salir herido!
CID MOLINA JAZMÍN
PÉREZ VÁSQUEZ SERGIO OBED
PORTILLA MARCELO FERNANDO
BLOQUE III. La oxidación y la reducción en algunos procesos
Tema 1. Los alimentos. Los combustibles
Los seres vivos somos como máquinas químicas que obtenemos energía a partir de la oxidación de alimentos. El organismo humano requiere de ellos para la regeneración de los tejidos del cuerpo y para el crecimiento. Además ayudan a regular las reacciones involucradas en los procesos mencionados.
Entonces, ¿qué son los alimentos? Según Gamman y Sherrington “los alimentos son mezclas de sustancias conocidas como nutrientes o nutrimentos. Cada nutriente tiene un tipo particular de composición química y lleva por lo menos una función específica”. A continuación se enlistan estos nutrientes con sus respectivas funciones:
Ø Agua: esencial para los diferentes procesos del organismo al servir como vehículo.
Ø Carbohidratos: la función de estos es proveer energía y fibra dietética.
Ø Grasas y aceites: proporcionan energía y sirven de vehículo a sustancias promotoras del crecimiento y reguladoras del organismo, como los son las hormonas y las vitaminas.
Ø Vitaminas: regulan procesos corporales al ser compuestos orgánicos esenciales para el organismo, debido a que no pueden ser sintetizadas por ellos. Aunque se requieren en muy bajas concentraciones, su carencia provoca deficiencias específicas.
Ø Proteínas: se requieren para el crecimiento y regeneración de tejidos, así como para catalizar algunas reacciones bioquímicas.
Ø Minerales: éstos regulan procesos corporales y en algunos casos se emplean para regenerar tejidos.
Los alimentos son susceptibles de ser atacados por microorganismos, descomponiéndose rápidamente. El deterioro de un alimento conduce a una serie de cambios entre los cuales se encuentra la reducción del valor nutricional, generación de compuestos tóxicos y cambios organolépticos importantes; los cambios pueden ser drásticos, provocando que el alimento no sea apto para el consumo. Los procesos de conservación pueden frenar está descomposición.
Ø Productos deshidratados: son aquellos a los que se les ha extraído en cierta proporción el agua que originalmente contienen. Este fenómeno puede lograrse mediante energía térmica o a través del uso de presiones cercanas al vacío y a temperaturas bajas, proceso conocido como liofilización.
Ø Alimentos refrigerados/congelados: se pretende solamente un enfriamiento desde la temperatura ambiente hasta los ceros grados centígrados; es decir, sin que ocurra un cambio de estado. En la congelación deben reconocerse dos fases importantes: a) el fenómeno del cambio de estado líquido-sólido de las soluciones existentes en el producto, y b) el sostenimiento de esa condición a través del tiempo.
Ø Alimentos enlatados: es la colocación de un alimento (sólido o líquido) en un envase. En el caso de alimentos sólidos, éste se rodea por un medio líquido que en su momento actúa como transmisor de calor hacia el sólido. Se realiza la extracción del aire restante en la lata mediante la inyección de vapor y se somete a un trata miento térmico, denominado esterilización. La esterilización es la transferencia de calor en forma directa, indirecta o la utilización de microondas (energía radiante) para elevar la temperatura del producto hasta cierto punto, en el que se lleva a cabo la destrucción de microorganismos.
Para conocer la cantidad de energía que aportan los alimentos, es necesario conocer la composición y la cantidad de energía que da cada nutrimento. Por ello, los nutriólogos para elaborar las dietas de cada persona consideran la cantidad de energía que requieren para realizar sus actividades cotidianas, así como su ocupación, edad, complexión, sexo y demás factores personales. Los cuadros de contenido energético de los alimentos vienen expresados en Calorías (mayúscula) y una de estas es igual a una kilocaloría que a la vez equivale a mil calorías (en minúscula).
1 Cal= 1 kcal= 1000 cal
Recuerda que no todos los individuos aprovechan de igual forma los alimentos, algunos tienden a engordar más fácilmente que otros.
Los Misterios de la Oxidación
Entre mis múltiples andanzas
un día te encontré,
estabas entre las naranjas
probándote un corsé.
Redonda y jugosita
deslumbrabas por doquier,
preciosa manzanita
te quiero yo comer.
Regálame los más preciado
que se esconde en tu interior;
esos que se llaman electrones
para que seas mi agente reductor.
No tengas miedo a oscurecerte
con nuestra hermosa fusión.
No vas a envejecerte
con semejante explosión.
Mi linda manzanita
perdona mi invención,
tú sigues siendo hermosa,
a pesar de tu oxidación.
Judith Molina
Naxhieli López
Diapositivas Emma
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Poema: Soy una lata
Fue asombroso desde un comienzo
Toda mi vida llevó un proceso
Con mis pares me fui
Y en el destino me perdí.
En lugares extraños yo llegué
Y con otros como yo me llevé
Poco a poco con el tiempo me asomé
Pues del frente ya tenía que ser.
Hasta que un día alguien me tomó
Me observó y con fuerza me agarró
Y a un carrito la persona me aventó.
Llegando a casa de nuevo me escondí
Y con unos pocos yo aprendí
El motivo por el cual yo salí
Fue que sin querer me caí.
Esa persona sin querer me rompió
Una filosa navaja me cortó
Y sacando mi sentir me miró
Abrió una bolsa y me tiró.
En el vacío me sentí
Sólo y abandonado ya quedé
Sin sentir y comida presentí
Mi destino aquí terminaré.
Hasta que un día alguien me miró
Me levantó y hasta me sonrió
Una cara de pequeño me botó
¡Junto a miles como yo ¡que emoción!
Muy feliz me sentí
Cuando aplastada yo fui
Pues gran entusiasmo demostré
Al saber que alguien nuevo yo seré.
Altas temperaturas me fundieron
Y con cariño me transformé
De nuevo me armaron y compusieron
Reciclada y como nunca quedé.
Hemoglobina y respiración
La mayoría de nuestras células sanguíneas son eritrocitos, llamado también glóbulos rojos, se componen en un 95% de una proteína llamada hemoglobina que contiene hierro, lo que origina el color rojo de la sangre. Una gota de sangre contiene aproximadamente 200 millones de eritrocitos y la cantidad de nuestro cuerpo excede los 25 billones. La hemoglobina es una molécula muy grande con una masa molecular cerca a los 68000 uma. Por otro lado el complejo llamado oxihemoglobina que es inestable y libera el O2 cuando la concentración de este es baja en los tejidos donde se emplea para quemar la glucosa con lo que se da desde luego uno de oxido-reducción impulsado por el oxidante vital por excelencia el oxigeno. El proceso es tan complicado como el de la fotosíntesis.
Fermentación
Consiste en una serie de reacciones enzimáticas de oxido-reducción. Existen varios tipos de fermentaciones:
Alcohólica: Producida por levadura –hongos microscópicos unicelulares que se denominan “fermentos”.
Acética: Responsable de la conversación de etanol e acido acético y se presenta en un vino que se agria.
Láctica: La produce el lactobacilus que convierte la lactosa en acido láctico, como en la obtención de yogur, los quesos con mohos o en la col fermentada alemana.
Pútrida: Consiste en una desintegración de las proteínas de plantas y animales muertos, en este proceso se liberan diversos gases, algunos con la putrecina y la cadaverina, son diaminas de olor horrible e insoportable.
En lo claro de la mañana,
En espera de la energía,
Busco al ser que m devuelva,
Esa respiración que me sacia,
En busca del alimento,
Que me ha de hacer crecer,
Con gran esfuerzo para creer,
Que no es un impedimento.
La fotosíntesis me proveerá,
Lo que no me quitara el aliento,
Aunque no haya luz solar,
Mi cuerpo llegara a su embellecimiento…
Me he convertido en el asesino,
De unos seres inocentes,
De aquella mano laboriosa,
Que busca fin a un destino,
No me importa entre mis brazos tenerte,
Si tu cuerpo es inerte,
Eres menos que una rosa,
Porque del campo están ausentes…
Como gota ardiente estoy,
De partículas que me conforman,
Muy de aprisa yo me voy,
Si de tu cuerpo me despojas.
De un suspiro llego a ti,
Aunque indispensables para la vida soy,
No me apartes así,
De tu lastimado corazón…
Has dejado pasar el tiempo,
En mi aun existe vida,
Mi olor fuerte no llega al campo,
Porque aun sigue abierta mí herida…
A ti te he de controlar,
Y de sustancias me has de controlar,
Ya sean químicas o naturales,
Pero una droga que te ha de saciar,
Poco a poco te estimula,
Pero no te ha de curar,
Ya sea un narcótico o un tranquilizante,
Que te ha de matar…
Alma Delia
Rogelio
Carolina
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