QUÍMICO

PROFESOR EN CIENCIAS

COMBINACIONES QUÍMICAS TERNARIAS(HIDRÓXIDOS)

COMBINACIONES QUÍMICAS TERNARIAS

HIDRÓXIDOS

Son combinaciones de átomos de elementos metálicos con el grupo -OH (radical hidroxilo)(grupo funcional).

Nombre genérico: Hidróxido
Nombre específico: Sufijo -ico u -oso a la raíz del nombre del elemento en la nomenclatura tradicional.
Ejemplos:

ÓXIDOS ÁCIDOS, ÓXIDOS NO METALICOS O ANHÍDRIDOS

ÓXIDOS ÁCIDOS, ÓXIDOS NO METALICOS O ANHÍDRIDOS

Son combinaciones de átomos de O(oxígeno) con átomos de elementos no-metálicos. En la nomenclatura tradicional el nombre genérico es Anhídrido y el sufijo -ico a la raíz del nombre del elemento si sólo presenta una valencia. Si tiene dos valencias, los sufijos –oso e -ico. Y si tiene más de dos valencias, se usan los afijos (sufijos y prefijos) del siguiente cuadro:

VALENCIAS AFIJOS






 EJEMPLOS,
Cl2O   Anhídrido hipocloroso (VALENCIA 1)
Cl2O3 Anhídrido cloroso(VALENCIA 3 Y 4)
Cl2O5 Anhídrido clórico(VALENCIA5 Y 6)
Cl2O7 Anhídrido perclórico.(VALENCIA 7)

En el caso de la aplicación de la nomenclatura Stock, el nombre específico es el nombre del elemento precedido de la preposición de y su valencia se indica, con número romano y entre paréntesis.


 
De acuerdo a esta Nomenclatura, se utiliza la palabra: Óxido, seguida de la preposición de y el nombre del no metal y entre paréntesis con números romanos la valencia del no metal.

Cl2O , Óxido de cloro (I)

Cl2O3 Óxido de cloro (III)

Cl2O5  Óxido de cloro (V)

Cl2O7 Óxido de cloro (VII)

COMBINACIONES BINARIAS OXIGENADAS.

COMBINACIONES BINARIAS OXIGENADAS.


Son combinaciones de átomos O con átomos de cualquier elemento.



Óxidos básicos u óxidos metálicos.

Son combinaciones de átomos O con átomos de elementos metálicos. Son compuestos iónicos, en donde el anión es el ion óxido O2-(grupo funcional) y el catión, es el ion metálico Mz+. En la nomenclatura tradicional, como en la de Stock, el nombre genérico es la palabra óxido. Ejemplos,


FÓRMULA QUÍMICA.          NOM. TRADICIONAL NOM.      DE STOCK



             Na2O                         Óxido sódico                              Óxido de sodio (I)



             SnO                            Óxido estanoso                         Óxido de estaño (II)



             SnO2                           Óxido estánico                          Óxido de estaño (IV)



             Fe2O3                        Óxido férrico                              Óxido de hierro (III)



             Al2O3                          Óxido alumínico                         Óxido de aluminio (III)



             Cu2O                           Óxido cuproso                           Óxido de cobre (I)


Ejercicios. Escribir las fórmulas químicas de los siguientes óxidos metálicos:


Óxido de cobre (II)



Óxido de litio (I)



Óxido de cobalto (II)



Óxido de manganeso (II)



Óxido de manganeso (III)

FUNCIÓN QUÍMICA

FUNCIÓN QUÍMICA O CLASES DE COMPUESTOS

Se define como función química al conjunto de propiedades comunes a una serie de compuestos análogos.

Existen funciones en la química inorgánica y en la orgánica y para comprender el término función podemos hacer una analogía con el concepto de familia.

En una familia hay rasgos característicos que identifican a sus miembros, de la misma manera se podría afirmar que en las sustancias, tanto orgánicas como inorgánicas, existen agrupaciones de átomos, llamadas grupo funcional, que debido a sus características comunes poseen un comportamiento típico.

Si nos referimos a las funciones en química inorgánica, se pueden distinguir cinco grandes familias, las cuales poseen ramificaciones filiales y que se organizan de la siguiente manera:

Óxidos: (Ácidos, Básicos, Neutros, Peròxidos y Superóxidos).

Hidróxidos.

Ácidos: (Hidrácidos y Oxácidos).

Sales: (Haloideas y Oxisales (Neutras, Ácidas, Básicas y Dobles).

Hidruros: Metálicos y no Metálicos.



COMPONENTES MOLECULARES QUE CONSTITUYEN A LOS SERES VIVOS.


COMPONENTES MOLECULARES QUE CONSTITUYEN A LOS SERES VIVOS.

¿DE QUÉ ESTAMOS HECHOS?

Un ser vivo, también llamado organismo, es un conjunto de átomos y moléculas que forman una estructura material muy organizada y compleja, en la que intervienen sistemas de comunicación molecular, que se relaciona con el ambiente con un intercambio de materia y energía de una forma ordenada y que tiene la capacidad de desempeñar las funciones básicas de la vida que son la nutrición, la relación y la reproducción, de tal manera que los seres vivos actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte.

La materia que compone los seres vivos está formada en un 95% por cuatro bioelementos (átomos) que son el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, a partir de los cuales se forman las biomoléculas:

• Biomoléculas orgánicas o principios inmediatos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

• Biomoléculas inorgánicas: agua, sales minerales y gases.

Los organismos son sistemas físicos soportados por reacciones químicas complejas, organizadas de manera que promueven la reproducción y en alguna medida la sostenibilidad y la supervivencia.



La materia viva está constituida por unos 60 elementos, casi todos los elementos estables de la Tierra, exceptuando los gases nobles. Estos elementos se llaman bioelementos o elementos biogénicos. Se pueden clasificar en dos tipos: primarios y secundarios.

• Los elementos primarios son indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Constituyen el 96,2% de la materia viva. Son el carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre.

• Los elementos secundarios son todos los bioelementos restantes. Existen dos tipos: los indispensables y los variables. Entre los primeros se encuentran el calcio, el sodio, el potasio, el magnesio, el cloro, el hierro, el silicio, el cobre, el manganeso, el boro, el flúor y el iodo.

El elemento químico fundamental de todos los compuestos orgánicos es el carbono.

MACROMOLÉCULAS O BIOMOLÉCULAS

Los compuestos orgánicos presentes en la materia viva muestran una enorme variedad y la mayor parte de ellos son extraordinariamente complejos. A pesar de ello, las macromoléculas biológicas están constituidas a partir de un pequeño número de pequeñas moléculas fundamentales (monómeros), que son idénticas en todas las especies de seres vivos.

La mayor parte de las macromoléculas biológicas que componen los organismos pueden clasificarse en uno de los siguientes cuatro grupos: ácidos nucleicos, proteínas, lípidos y glúcidos.

Glúcidos

Los glúcidos (o hidratos de carbono) son el combustible básico de todas las células; la glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas más antiguas, la glucólisis. También almacenan energía en algunos organismos (almidón, glucógeno), siendo más fáciles de romper que los lípidos, y forman estructuras esqueléticas duraderas, como la celulosa (pared celular de los vegetales) o la quitina (pared celular de los hongos, cutícula de los artrópodos).

Lípidos

Los lípidos forman la membrana plasmática que constituye la barrera que limita el interior de la célula y evita que las sustancias puedan entrar y salir libremente de ella. En algunos organismos pluricelulares se utilizan también para almacenar energía y para mediar en la comunicación entre células.

Proteínas

Las proteínas son macromoléculas formadas por secuencias de aminoácidos que debido a sus características químicas se pliegan de una manera específica y así realizan una función particular. Se distinguen las siguientes funciones de las proteínas:

• Enzimas, que catalizan las reacciones metabólicas.

• Proteínas estructurales, por ejemplo, la tubulina y el colágeno.

• Proteínas reguladoras, por ejemplo, la insulina, la hormona del crecimiento y los factores de transcripción que regulan el ciclo de la célula.

• Proteínas señalizadoras y sus receptores, tales como algunas hormonas.

• Proteínas defensivas, por ejemplo, los anticuerpos del sistema inmune y las toxinas. Algunas veces las toxinas contienen aminoácidos inusuales tales como la canavanina.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos (ADN y ARN) son macromoléculas formadas por secuencias de nucleótidos que los seres vivos utilizan para almacenar información. Dentro del ácido nucleico, un codón es una secuencia particular de tres nucleótidos que codifica un aminoácido particular, mientras que una secuencia de aminoácidos forma una proteína.

¿QUÉ CARACTERISTICAS TIENEN LOS SERES VIVOS?

¿QUÉ CARACTERISTICAS TIENEN LOS SERES VIVOS?

A diferencia de la materia inanimada, los seres vivos presentan características que a continuación se mencionan:

• Los seres vivos tienen una estructura compleja y organizada.

• Los seres vivos responden a los estímulos de su ambiente.

• Los seres vivos mantienen activamente su compleja estructura y su ambiente interno, proceso denominado homeostasis.

• Los seres vivos obtienen y usan materiales y energía de su ambiente que los convierten en diferentes formas.

• Los seres vivos crecen.

• Los seres vivos se reproducen.

• Los seres vivos poseen la capacidad de evolucionar.

Exploremos estas características con mayor profundidad.

Los seres vivos son complejos y están organizados.

La vida de la tierra consiste en una jerarquía de estructuras, cada nivel de la cual se basa en el que está abajo y sustenta al que está arriba llamados niveles de organización


Toda la vida se basa en la química, pero la cualidad de la vida en sí surge en el nivel celular. Las interacciones entre los componentes de cada nivel y los niveles inferiores permiten el desarrollo del siguiente nivel más alto de organización.

Los seres vivos responden a estímulos

Los organismos perciben y responden a estímulos de sus ambientes internos y externos. Los seres vivos han desarrollados complejos órganos sensoriales y sistemas musculares que les permiten detectar y responder a la luz, sonidos, sustancias químicas y muchos otros estímulos a su alrededor. Los estímulos internos se perciben mediantes receptores de estiramiento, temperatura, dolor y diversos compuestos químicos.

Los seres vivos mantienen condiciones internas relativamente constante (homeostasis)


Para conservarse vivos y funcionar con eficacia, los organismos deben mantener relativamente constante las condiciones internas de su cuerpo, proceso denominado homeostasis.
La homeostasis se mantiene con diversos mecanismos automáticos.

Los seres vivos obtienen y usan materiales y energía

Los organismos necesitan materiales y energía con el fin de mantener su elevado nivel de complejidad y organización, crecer y reproducirse. Dichos materiales, llamados nutrimentos o nutrientes se extraen del ambiente y pasan a incorporarse a las moléculas del cuerpo del organismo. La suma de todas las reacciones químicas necesarias para mantener la vida se llama metabolismo.

Los organismos mantienen energía por una de dos mecanismos básicos.

1.- (por medio de la fotosíntesis) (autótrofos).

2.- (en contraste se deben consumir materiales ricos en energía contenidos en los cuerpos de otros organismos) (heterótrofos)

En última instancia, la energía que sustenta casi a toda la vida proviene del sol. Así, la energía fluye del sol y pasa por casi todas las formas de vida. Esa energía finalmente se libera en forma de calor.

Los seres vivos crecen

Durante su ciclo vital todo organismo se vuelve más grande; es decir, crecen. El crecimiento implica la conversión de materiales obtenidos del ambiente para formar las moléculas específicas para el cuerpo del organismo.

Los seres vivos se reproducen

La continuidad de la vida se debe a que los organismos se reproducen dando origen a descendientes del mismo tipo. Los procesos para producir progenie varían pero el resultado siempre es el mismo, la perpetuación del material genético de los progenitores. La diversidad de la vida se debe en parte a que los descendientes, aunque surgen del material genético proporcionado por los progenitores, por lo regular presentan pequeñas diferencias respecto a estos.

El mecanismo (herencia) por el cual los rasgos pasan de una generación a la siguiente, a través de una “copia genética”, produce progenie variable. La exactitud del proceso de copiado es asombrosamente alta, sin embargo, accidentes fortuitos del material genético producen cambios llamados mutaciones responsables de la variabilidad genética de los organismos.

Los seres vivos como un todo poseen la capacidad de evolucionar.

Las variaciones del material genético causadas por mutaciones hacen posible la última propiedad de la vida, la capacidad para evolucionar.

El código genético de un solo organismo prácticamente no cambia durante toda su vida, pero con forme pasan las generaciones, un especie sufre cambios en su composición genética que con el tiempo se manifiesta variación en un especie. Dicho de otro modo la especie evoluciona. Desde la perspectiva de la evolución afirma que los organismos actuales descendieron con modificaciones de otras formas de vida preexistentes es decir, todas las formas de vida del planeta tienen un antepasado común. La fuerza más importante en la evolución es la selección natural.

EL MÉTODO CIENTÍFICO ES LA BASE DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

EL MÉTODO CIENTÍFICO ES LA BASE DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

Dados estos supuestos. ¿Cómo estudian los biólogos el funcionamiento de la vida? La investigación científica es un método riguroso para efectuar observaciones de fenómenos específicos y buscar un orden de esos fenómenos. Idealmente, la biología y las demás ciencias emplean el método científico, que consiste en cuatro operaciones interrelacionadas: (1) observación; (2) hipótesis; (3) experimentación; y (4) conclusión. Toda investigación parte de una observación de un fenómeno específico. La observación, a su vez, da pie a preguntas del tipo “¿cómo se dio esto?”. Luego, por un destello de inspiración, o más comúnmente después de largo e intenso razonamiento, se formula una hipótesis. Una hipótesis es un supuesto basado en observaciones previas que se ofrece como explicación del fenómeno observado. Para ser útil, la hipótesis debe de conducir a predicciones susceptibles de probarse con observaciones controladas adicionales, o experimentos. Estos experimentos producen resultados que apoyan o bien refutan la hipótesis y se saca una conclusión acerca de su validez.

El método científico puede servir no sólo para generar nuevos conocimientos, sino también para resolver problemas cotidianos.

El método científico es poderoso, pero es importante reconocer sus limitaciones. En particular, los científicos pocas veces pueden tener la certeza de que han controlado todas las variables de la experimentación.

Un último elemento importante de la ciencia es la comunicación. Por bien que esté diseñado un experimento de nada sirve si no se comunica. La ciencia es una búsqueda interminable de conocimientos.

Los científicos son personas normales. Los impulsan las mismas ambiciones, orgullos y temores que a otras personas y a veces cometen errores.

Sin embargo, el método científico por sí solo habría sido inútil sin la afortunada combinación de un accidente y una brillante mente científica. Como dijo el microbiólogo francés Louis Pasteur: “La casualidad favorece a las mentes preparadas.”

CIENCIAS AUXILIARES DE LA BIOLOGÍA.

CIENCIAS AUXILIARES DE LA BIOLOGÍA.



1. QUÍMICA.- Los seres vivos están constituidos por materia, por lo tanto de átomos y moléculas. Las reacciones químicas que suceden en nuestros cuerpos (metabolismo) es competencia de química. Ejemplo: la descomposición de los cuerpos (materia), la digestión de los alimentos.



2. FÍSICA.- Todas las leyes de la física se pueden aplicar a los fenómenos naturales.



3. MATEMÁTICAS. Es la aplicación de las relaciones numéricas a los fenómenos naturales. Conteo de poblaciones, estadística.



4. GEOGRAFÍA. Apoya en la distribución y localización de zonas, climas, vegetación.. etc. Ejemplo: distribución de las especies.



5. HISTORIA.- La biología maneja antecedentes históricos de la ciencia, como leyes y teorías. Leyes de Mendel (genética)



6. ZOOLOGÍA.- Estudia específicamente a los animales en cuanto a su composición, función y comportamiento.



7. BOTANICA.- Estudia específicamente a las plantas en cuanto a su composición, función y comportamiento.



8. HISTOLOGÍA.- Es la ciencia del estudio de los tejidos; los órganos de los seres vivos están constituidos por tejidos.



9. FISIOLOGÍA.- Apoya en explicar la funcionalidad de los seres vivos.



10. CITOLOGÍA.- Apoya en explicar la funcionalidad, estructura de las células.



11. PALEONTOLOGÍA. Es el estudio de los restos fósiles.



12. BIOQUÍMICA.- Estudio de las reacciones químicas de la vida.



13. ANATOMÍA.- Estudia la estructura de los órganos del cuerpo.



Y otras…


















¿EN QUÉ CONSISTE LA CIENCIA DE LA BIOLOGÍA?

¿EN QUÉ CONSISTE LA CIENCIA DE LA BIOLOGÍA?

La biología es una ciencia y sus principios y métodos son los de cualquier otra ciencia. De hecho, un principio básico de la biología moderna es que los seres vivos obedecen a las mismas leyes de la física y la química que rigen la materia inanimada.

Toda investigación científica incluida la biología, se basa en un conjunto de supuestos llamados principios científicos. Se trata de los principios de causalidad natural, uniformidad en el espacio y en el tiempo y percepción común.

El principio de causalidad natural se basa en que todos los sucesos tienen causas naturales que potencialmente somos capaces de comprender a diferencia de los sucesos sobrenaturales que no somos capaces de comprender.

El segundo principio fundamental de la ciencia es que las leyes naturales derivadas del estudio de la naturaleza, son uniformes en el espacio y en el tiempo y no cambian con la distancia ni con el paso de los años. El abrumador éxito de la ciencia al explicar los sucesos naturales con causas naturales ha hecho que la mayoría de los científicos rechace la teoría del creacionismo.

El tercer supuesto se basa en que las personas perciben los sucesos naturales de forma similar y que esas percepciones nos proporciona información confiable acerca del mundo que nos rodea. La percepción común es, hasta cierto punto una peculiaridad de la ciencia

CRITERIOS PARA NOMBRAR A LAS COMBINACIONES QUÍMICAS.

CRITERIOS PARA NOMBRAR A LAS COMBINACIONES QUÍMICAS.



Como norma general, se emplea la nomenclatura binominal, es decir, un nombre compuesto de dos palabras. Para un compuesto químico, el nombre genérico corresponde al nombre de la función química a la que pertenece, y el nombre específico, al nombre adjetivado del elemento, o sea, el formado por la raíz del nombre del elemento y el sufijo ico. O bien, el nombre de la función seguido del nombre del elemento interponiendo la preposición de. Por ejemplo,

Na2O óxido sódico u óxido de sodio


                                     nombre      nombre

                                    genérico    específico



En la nomenclatura tradicional se usa el sufijo -oso, cuando los átomos de un

elemento forman una segunda combinación de la misma función pero con una valencia menor. Por ejemplo,

Fe2O3 óxido férrico

FeO óxido ferroso

Si existen combinaciones con valencias inferior y superior a las caracterizadas por los sufijos oso e ico, se utilizan, además, los prefijos hipo- y per- respectivamente, o sea,

hipo.......oso

        .......oso

        .......ico

per…......ico



Por ejemplo,

1 2

Cl O Cl2O Anhídrido hipocloroso

3 2

Cl O Cl2O3 Anhídrido cloroso

5 2

Cl O Cl2O5 Anhídrido clórico

7 2

Cl O Cl2O7 Anhídrido perclórico


En la nomenclatura moderna hay dos alternativas para nombrar a los compuestos químicos: la nomenclatura estequiométrica y la nomenclatura de Stock. En la primera el subíndice estequiométrico (o número de átomos de cada elemento) se indica por medio de los prefijos numerales griegos mono, di, tri, tetra, penta, hexa, hepta, etc.

Por ejemplo,


Fe2O3 trióxido de dihierro

FeO monoóxido de monohierro

N2O5 pentaóxido de dinitrógeno

En la construcción de estos nombres la elisión (supresión, en la escritura y pronunciación, de la vocal final de una palabra delante de otra vocal) de vocales no está permitida. Por ejemplo, en lugar de pentóxido, heptóxido, etc. debe decirse pentaóxido, heptaóxido, etc.


En la nomenclatura de Stock el nombre específico es el nombre del elemento

precedido de la preposición de y su valencia se indica, con número romano y entre paréntesis. Por ejemplo:


Fe2O3 óxido de hierro (III)

FeO óxido de hierro (II)

Cl2O óxido de cloro (I)

Cl2O3 óxido de cloro (III)

Cl2O5 óxido de cloro (V)

Cl2O7 óxido de cloro (VII)