hidrocarburos alifáticos

Presentan cadenas abiertas saturadas o insaturadas.

Alcanos

Son hidrocarburos saturados, los carbonos presentan entre sí solo enlaces sigma o simples. Su formula general es C_nH_2n+2 y su sufijo es “ano”.

Los alcanos se caracterizan por tener un carácter no polar, son insolubles en agua y miscibles entre sí. Sus temperaturas de ebullición y fusión aumentan proporcional con el número de carbonos que lo constituyan.

Se presentan en los tres estados de acuerdo al número de carbonos:

1-4 gases

5-16 líquidos

17 y + sólidos

Presentan baja reactividad, debido a la estabilidad de los enlaces, razón por la cual no reaccionan con reactivos comunes como ácidos y bases fuertes o agentes oxidantes, no obstante son combustibles que reaccionan con cloro y bromo, también sufren una descomposición por acción del calor, esto se conoce como cracking.

Hay diversas fórmulas, entre ellas:

1. fórmula empírica: indica el tipo de átomos constituyentes y la proporción mínima entre ellos.
2. fórmula molecular: indica el número y proporción exacta de átomos presentes en el compuesto.
3. fórmula estructural: indica las uniones específicas (enlaces) entre los átomos.

• Plana o desarrollada: se expone el comportamiento de los enlaces de cada una de las especies participantes mediante trazos.
• Condensada o abreviada: a cada carbono se le asigna el número de hidrógenos correspondientes y se representan los enlaces entre carbono y carbono.
• Electrónicas: se representan los pares electrónicos que forman enlaces y los no compartidos (estructura de Lewis)
• Modelo espacial de esferas: refleja las relaciones espaciales entre los átomos de una molécula.

                           Reactividad en alcanos

Hidrogenación de alquenos

Es la reacción de un alqueno con hidrógeno, la que provoca la ruptura del enlace doble formando un alcano.

Combustión

El hidrocarburo reacciona con oxígeno convirtiéndose en CO₂ y H₂O, liberando energía según el siguiente mecanismo:

2C_nH_2n+2 + (3n+1)O₂     à   (2n)CO₂  + (2n+2) H₂O

Pirólisis

Se produce por la acción de temperaturas muy altas sobre alcanos en ausencia de oxígeno, esto provoca la ruptura de enlaces C-C y H₂ originando radicales más pequeños.

Los radicales formados se recombinan entre sí, para formar alcanos con mayor número de carbonos que estos y menor que las moléculas iniciales.

También puede ocurrir un desproporcionamiento, uno de los radicales transfiere un átomo de hidrógeno al otro radical para producir un alcano y un alqueno.

Halogenación

Se reemplaza en el hidrocarburo un hidrógeno por un átomo de halógeno, produciendo un halogenuro de alquilo. 

hidrocarburos

Son compuestos formados por carbono e hidrógeno.

Son insolubles en agua y menos densos que ella.

Son combustibles y en su mayoría explosivos, especialmente los de menos masa molecular.

Se clasifican entre saturados e insaturados y según su estructura molecular, como alifáticos, alicíclicos y aromáticos.

El nombre de los hidrocarburos depende del número de carbonos que participan en la cadena principal.

carbono

Es un elemento químico, que dependiendo de las condiciones ambientales de formación, se puede encontrar en diferentes formas.

El carbono en los compuestos orgánicos puede formar cuatro enlaces, esta capacidad se conoce como tetravalencia del carbono.

Cuando el carbono forma enlaces uno de los electrones del orbital 2s capta energía y es promocionado al orbital 2p₂ (hibridación).

La teoría de enlace de valencia dice que se forman orbitales híbridos, que son la mezcla o combinación de orbitales. El átomo de carbono posee tres tipos de hibridación.

Hibridación sp3: forma 4 enlaces simples

Hibridación sp2: forma dos enlaces simples y uno doble

Hibridación sp: forma un enlace simple y uno triple

La hibridación permite generar enlaces sigma y pi

Enlaces sigma

Es un enlace covalente que se forma cuando dos orbitales de átomos diferentes se superponen en sus extremos, quedando entre ambos núcleos la mayor densidad electrónica.

Enlaces pi

Es un enlace covalente que se forma cuando hay una superposición lateral de dos orbitales p, quedando la mayor densidad concentrada sobre y bajo el plano que se forma entre los átomos que participan en el enlace.

Están presentes en los dobles y triples enlaces. El enlace doble está formado por un enlace sigma y uno pi.

El enlace pi no posee tanta energía como el enlace sigma ya que los electrones que lo forman están más alejados del núcleo.

Los compuestos formados por dobles y triples enlaces se llaman insaturados y la fuerza del enlace se caracteriza por su baja energía.        

interacciones moleculares

Millones de moléculas están entrelazadas entre sí gracias a fuerzas de atracción que dan origen a los enlaces intermoleculares o interacciones moleculares, que son:

Atracción dipolo-dipolo

Se producen entre dos o más moléculas polares, estableciéndose asociación entre el extremo positivo de una molécula con el extremo negativo de otra.

Atracción ión-dipolo

Interacción de una molécula polar con un ión, que puede ser positivo o negativo.

Fuerzas de London

Son fuerzas mucho más débiles y nacen entre moléculas no polares. Se producen cuando estas moléculas tienen no polos y son inducidas a provocar un desplazamiento momentáneo y relativo de electrones, generando un polo positivo y otro negativo, llamado “dipolo transitorio”, gracias al cual se sienten atraídas.

Puente de hidrógeno

Es un tipo de interacción dipolo-dipolo, que ocurre cuando un átomo de hidrógeno es enlazado a un átomo muy electronegativo. El átomo de hidrógeno posee una carga positiva parcial y puede interactuar con otros átomos electronegativos en otra molécula.

polaridad molecular

Polaridad molecular

Para establecer la polaridad de las moléculas biatómicas basta con determinar la diferencia de electronegatividad.

En las moléculas no polares la nube electrónica se encuentra simétricamente distribuida.

Al existir diferencia de electronegatividad. La nube se desplaza hacia el elemento más electronegativo.

Para determinar la polaridad de las moléculas poli atómicas, además de saber la electronegatividad es necesario establecer la geometría molecular.

Energía de enlace:

Es la energía necesaria para romper el enlace específico en la molécula.

Mientras mayor sea la energía de enlace, mayor es la atracción entre las moléculas. Aquellos con enlaces iónicos y covalentes polares presentan energías de enlaces más altas, y las más bajas las moléculas de los enlaces covalentes apolares y puentes de hidrógeno.

antepasados del ser humano

Antepasados del ser humano

Una frase que suele escuchar en relación con la teoría evolutiva e  que el hombre desciende del mono. Eso no es cierto. No descendemos de ninguna especie viviente de primate. Aunque nuestro pariente vivo mes cercano es el chimpancé.

Línea de tiempo de nuestros antepasados

En la actualidad, la familia de los homínidos engloba a la especie humana y a los simios como el chimpancé, el gorila y el orangután. Pero en el pasado han existido otros homínidos. Los conocemos solamente por los restos que hemos encontrado. Precisamente, uno de los más importantes crecimientos es el de Alapuerca, en Burgos.

Los fósiles nos indican cuando aparecieron y cuando se extinguieron las especies anteriores, previas a la nuestra. Así, si representamos en un gráfico estos datos, podemos obtener una línea de tiempo.

Nuestra carta histórica.

Nuestra especie Homo sapiens surgió hace solo 100.000 años pero los antepasados mas remotos de la especie humana vivieron hace 4 millones de años.

Nuestra historia es carta en proporción a la de la Tierra. Podemos suponer que la historia de la tierra se concentra en 24 horas, la tierra se forma a las 00:00, las primeras evidencias de vida empiezan a las 5:15 a las 21:30 el mar esta lleno de vida a las 23:00 aparecen los dinosaurios que se extinguen a las 23:42 y a las 23:59 surgen los primeros antepasados de la especie humana y 17 segundos antes de las 24:00 aparece nuestra especie.

los primates

Los humanos somos considerados desde el punto de vista zoológico del grupo de los primates.

Los primates son mamíferos que se caracterizan por tener manos y pies con cinco dedos, ojos en posición frontal y mamas en el pecho.

Abarca todos los animales que normalmente llamamos monos y simios. Hay 243 especies de primates y se dividen en 13 familias

los árboles de la vida

Cinco reinos

En el año 1959, R. H. Whitaker propuso el sistema de cinco reinos. Incluye a los animales, las plantas, hongos, móneras (bacterias) y el de los protoctista (seres eucariontes  unicelulares y pluricelulares, pero sin tejidos).

Los cinco reinos forman una especie de árbol con varias ramas. La base del árbol está integrada por el reino por el reino de las móneras, el que agrupa a diferentes grupos de bacterias.

Los protoctistas se desarrollan a partir de las bacterias. A partir de distintos grupos de protoctistas surgen los demás reinos. Las plantas descienden de algas clorófitas. Los hongos y animales descienden cada uno de un grupo protoctista heterótrofo.

las primeras células

Las moléculas más pequeñas de los seres vivos reaccionaron entre ellas y formaron células mas grandes, como consecuencia de estas moléculas se formaron proteínas y ácidos nucleídos posteriormente estos se unieron y pudieron formar los orgánulos de las primeras células. Eran unas células muy sencillas (procariotas) que tenían una cadena de ácidos nucleídos que almacenaría su información genética, se alimentaban de materia orgánica que se encontraba en el mar.

Se piensa  que el momento del nacimiento de las células fue la aparición de una membrana biológica. La membrana separa el medio interno del externo asiendo posible la existencia de un metabolismo. Algunos lípidos son hidrosolubles tienen tendencia de formar membranas espontáneamente.

Se cree que las primeras células eran heterótrofas debido a que el metabolismo tenía una atmosfera sin oxigeno, y tenía un medio rico en  molécula orgánica, al desaparecer las moléculas como consecuencia del  metabolismo de las primeras células fueron más aptos aquellos organismos que realizaban otras formas de metabolismo como por ejemplo: la fotosíntesis también llamada fotosíntesis anoxigenica.

Evolución de las células:

*Los primeros organismos que aparecieron nos llevaron al desarrollo de las cianobacterias las que consumían CO₂ y liberan O₂ (lo más parecido a la fotosíntesis actual).

*Los rayos ultra violeta del sol transformaron parte de los oxigeno en ozono y este posibilito la vida fuera del agua. El oxigeno permitió la aparición de las primeras células procariontes, estas fueron capaces de oxidar compuestos inorgánicos en estado reducido y obtener energía.

Se piensa que las células procariontes evolucionaron produciendo las células eucariontes y  estas últimas tenían que ser muy parecidas a las algas unicelula y a los protozoes de la actualidad. Esta Hipótesis autegono que en síntesis propuso el desarrollo interno de membranas que dio lugar a los orgánulos celulares (núcleo, retículo endoplasmatico, vacuola, etc.)

La otra hipótesis es la endosimbiosis, que dice que la aparición de los orgánulos es la consecuencia  de simbiosis entre células procariontes. La mas grande había rodeado y englobado a otras que con el tiempo habrían pasado a formar parte de la primera, cada una de ella daría origen a un orgánulo.

mutaciones

Aunque la replicación del ADN  es muy precisa, no es perfecta. Muy rara vez se producen errores, y el ADN nuevo contiene uno o más nucleótidos cambiados. Estos errores reciben el nombre de mutaciones.

Tenemos dos tipos de mutaciones: las genéticas y las cromosómicas.

Mutaciones genéticas:

Es toda alteración en los genes del ADN, pueden producirse en células somáticas o sexuales. Solo cuando estas mutaciones ocurren en las células sexuales se transmiten a la siguiente generación.

La mayoría de las mutaciones genéticas son perjudiciales para el organismo que las porta. Una modificación aleatoria es más fácil que deteriore u que no mejore la función de un sistema complejo como el de la proteína. Por esta razón, en cualquier momento, el número de sujetos que portan un gen mutante determinado se debe a dos fuerzas opuestas: la tendencia a aumentar debido a la propagación de individuos mutantes nuevos en una población, y la tendencia a disminuir debido a que los individuos mutantes no sobreviven o se re reproducen menos que sus semejantes. Varias actuaciones humanas recientes, como la exposición a los rayos X con fines médicos, los materiales radioactivos y las mutaciones producidas por compuestos químicos, son responsables de su aumento.

Por lo general, las mutaciones son recesivas, sus efectos perjudiciales no se expresan a menos que dos de ellos coincidan para dar lugar a una situación homocigótica. Esto es más probable en la procreación sanguínea, en el apareamiento de organismos muy relaciones que pueden haber heredado el mismo gen mutante recesivo de un antecesor común. Por esta razón, las enfermedades hereditarias son más frecuentes entre los niños cuyos padres son primos que en el resto de la población.

Mutaciones cromosómicas:

La sustitución de un nucleótido por otro no es el único tipo de mutación. Algunas veces se pueden ganar o perder por completo un nucleótido. Además, es posible que se produzcan modificaciones más obvias o graves, o que se altere la propia forma y el número de los cromosomas. Una aparte del cromosoma se puede separar, invertir, y después unirse de nuevo al cromosoma en el mismo lugar. A esto se le llama inversión. Si el fragmento separado se une a un cromosoma distinto, o a un fragmento diferente del cromosoma original, el fenómeno se denomina translocación. Algunas veces se pierde un fragmento del cromosoma que forma parte de una pareja de cromosomas homólogos, y este fragmento es adquirido por el otro. Entonces se dice que uno presenta una deleción o deficiencia y el otro una duplicación. Por lo general, las deficiencias o deleciones son letales en la condición homocigótica, y con frecuencia las duplicaciones también lo son. Las inversiones y las translocaciones suelen ser mas viables, aunque pueden asociarse con mutaciones en los genes cerca de los puntos donde los cromosomas se han roto. Es probable que la mayoría de estos reordenamientos cromosomáticos sean la consecuencia de errores en el proceso de sobrecruzamiento.