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EL FUTBOLENO

El futboleno es una nueva forma alotrópica del carbono descubierta recientemente y perteneciente a la familia de los fullerenos. Es una molécula que resulta de la agrupación de sesenta átomos de carbono(C60), que posee una estructura cuasi esférica, muy parecida a la de un balón de futbol, con pentágonos y hexágonos alternados.

Los fullerenos fueron la gran novedad científica de la segunda mitad de los años ochenta; su síntesis se logró en 1985 mediante la evaporación del grafito por medio de un rayo láser. Al alótropo más abundante, el C60, se lo conoce de manera informal como futboleno, aunque formalmente todas estas formas llevan el nombre de fullerenos en honor a Buckminsterfuller, arquitecto inventor de las cúpulas geodésicas, que tienen una estructura similar.

 

Datos técnicos del futboleno:

  • Esta forma alotrópica del carbono presenta geometría similar a la de un balón de fútbol.
  • Es un sólido negro en condiciones normales y presenta una densidad de 1.689 g/cm3.
  • Sus moléculas permanecen unidas por fuerzas débiles intermoleculares por ello es un cristal a temperatura ambiente.
  • Muestra solubilidad en disolventes orgánicos y no en polares como por ejemplo el agua.
  • Es una combinación de 12 pentágonos y 20 hexágonos, donde cada pentágono está rodeado de 5 hexágonos y a su vez cada hexágono comparte sus caras con 3 pentágonos y 3 hexágonos. Además, todos los átomos de carbono son equivalentes porque cada uno de ellos une dos hexágonos y un pentágono. 
  • Tiene capacidad de polimerizar.

 

Aplicaciones 

Las moléculas de C60 pueden enjaular y transportar átomos y hasta otras moléculas (tales como marcadores radioactivos) dentro del cuerpo humano. Por ejemplo, el carburo de lantano (LaC2) que reacciona violentamente con el vapor de agua y el oxígeno, degradándose rápidamente expuesta al aire ambiental, ha sido exitosamente protegido al ser encerrado dentro de la molécula de C60, manteniéndose estable durante más de seis meses.

En el campo de la medicina, algunos elementos tales como el helio (que puede ser detectado en cantidades minúsculas) puede ser utilizado como marcador químico en buckibolas impregnadas. El buckminsterfullereno podría además inhibir al virus del SIDA. La molécula de C60 aparentemente sería capaz de bloquear el sitio activo de una enzima clave para la replicación del virus conocida como proteasa VIH-1; esto impediría la replicación del virus dentro de las células del sistema inmune. Algunos experimentos sugieren que el C60 al cual se le ha añadido metales alcalinos posee propiedades catalíticas similares a las del platino.

La molécula de C60 puede además ligar un gran número de átomos de hidrógeno (mas de uno por cada átomo de carbono) sin alterar su estructura. Esta propiedad sugiere que el C60 podría ser un mejor medio de almacenamiento para el hidrógeno que los hidruros metálicos (actualmente reconocidos como los mejores materiales para tal propósito), pudiéndose convertir en un factor clave para el desarrollo de nuevas baterías e incluso de automóviles no contaminantes propulsados por celdas de combustible más livianas y más eficientes que las clásicas baterías ácidas de plomo.

Las propiedades de absorción ópticas del C60 coinciden con el espectro solar, lo cual favorece el desarrollo de películas basadas en el C60 para aplicaciones fotovoltaicas. Se han reportado eficiencias de conversión superiores al 5,7% en algunas celdas de polímeros de fullereno.

 

 El C60 es un sólido tan blando como el grafito, pero cuando es comprimido a menos del 70% de su volumen, se transforma en una forma superdura de diamante. Así mismo, el grafito y el futboleno conducen la corriente eléctrica, mientras que el diamante no.

 

Es un descubrimiento muy importante, debido a que se ha demostrado que pueden existir más superconductores.La superconductividad, tal como la descubrió H.K.Onnes, es la propiedad que tienen ciertos metales de conducir la corriente eléctrica sin disipación, o sea que la resistencia medida es estrictamente nula.

 

Bibliografía

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/139/htm/sec_10.htm 

http://www.meneame.net/story/futboleno-molecula-sorprendente

http://www.esi2.us.es/IMM2/ec/fullerenos.html

http://www.librosvivos.net/smtc/pagporformulario.asp?idIdioma=ES&TemaClave=1070&pagina=8&est=2 

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/rincon.htm          

http://www.historiasdelaciencia.com/?p=123

Estructura

  

ESTUDIO DE LA SÍLICE

ESTUDIO DE LA SÍLICE

La sílice, un compuesto formado por oxígeno y silicio, por lo que también se llama comunmente óxido de silicio (IV), o dióxido de silicio, cuya formula semidesarrollada es SiO2. Es un componente presente en la arena y una de las formas en las que aparece en la naturaleza es el cuarzo.

Es al ordenarse espacialmente en una red tridimensional, cuando se cristaliza, cuando forma el cuarzo. Si se encuentra en estado amorfo constituye el ópalo, que suele incluir un porcentaje elevado de agua, y el sílex.

Usos:

El óxido de silicio (IV) se usa, entre otras cosas, para hacer vidrio, cerámicas y cemento.

El gel de sílice es un desecante, es decir, quita la humedad del lugar en que se encuentra. Se encuentra muy generalmente en paquetes nuevos de aparatos ópticos, electrónicos, etc.

Tipo de enlace que presenta:

La sílice es un sólido covalente, con hibridación sp3 en el átomo central ( el Si) para formar una red tridimensional (cuarzo), se encuentra formando parte de una gran red o cristal covalente, formado por enlaces covalentes continuos, este compuesto es insoluble en todos los disolventes, ya que para separar las partículas de la red necesitaríamos romper demasiados enlaces covalentes, es por tanto un mal conductor.

Propiedades:

Las propiedades que se le confieren a la sílice son: Una fuerte red tridimensional de enlaces covalentes, presentan una alta dureza (7 grados escala de Mohs), es rígido y a temperatura ambiente tiene mucha resistencia química, es aislante, poco soluble e incoloro.

Nombre (IUPAC) sistemático: Dióxido de silicio

Otros nombres: Sílice

Fórmula semidesarrollada:  SiO2

Propiedades físicas:

  • Estado de agregación: Sólido
  • Apariencia: Transparente
  • Densidad: 2634 kg/m3; 2,634 g/cm3
  • Masa molar: 60,0843 g/mol
  • Punto de fusión: 1986 K (-271,164 °C)
  • Punto de ebullición: 2503 K (-270,647 °C)
  • Estructura cristalina: Cuarzo, cristobalita o tridimita

Propiedades químicas:

Solubilidad en agua 0,012 g en 100g de agua

Otros aspectos de interés:

      ΔfH0 gas          -305,43 kJ/mol
      ΔfH0líquido  -899,86 kJ/mol
      ΔfH0sólido  -910,86 kJ/mol
      S0gas  228,98 J·mol-1·K-1
      S0sólido  41,46 J·mol-1·K-1

Donde se encuentra:

Lo podemos encontrar en la arena, normalmente como cuarzo.

Se encuentran en diversas cantidades en los vegetales naturales crudos, las plantas y los granos tales como el arroz, la cebada y la avena no refinados.

Formas que presenta:

La sílice la podemos encontrar en la naturaleza de tres maneras:

Cuarzo:

cuarzo

 

Tridimita:

 tridimita

 

 Cristobalita:

cristobalita

Referencias web-bibliográficas:

http://www.profeblog.es/jose/wp-content/uploads/2009/12/Emilio_Marin_SiO2.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_silicio_(IV)

Google imágenes

Wikipedia

 

Ciclo de Born-Haber del AlF3

Ciclo de Born-Haber del AlF3

Energía reticular (U): es la energía requerida para separar completamente un mol de un compuesto iónico en sus iones gaseosos, muestra la estabilidad de la red cristalina .La energía reticular presenta dimensiones de energía/mol y las mismas unidades que la entalpía estándar.

Energías que intervienen:

Camino directo. El aluminio solido Al(s) y el fluor F(g) se unen para formar un mol de cristal iónico sólido. En el proceso se desprende el calor de formación o entalpia molar de formación (∆Hf) del AlF3.

Camino indirecto. Vaporización de un mol de Al(s): se absorbe la energía molar de sublimación (∆Hs) del Al.

Ionización (EI 1ª,  EI 2ª y EI 3ª) de un mol de átomos de AL: Se absorbe la energía molar de ionización del Al. El aluminio debido a la energía de ionización 1ª pasa a Al+ , con la 2ª energía de ionización pasa de Al+ a Al+2  y con la 3ª pasa de Al2+ a Al3+

Disociación. Se separan las moléculas de Fdando lugar a 2 F.

Se desprende la afinidad electrónica (AE 1º) molar del fluor para transformarlo en F-

Condensación de los iones gaseosos para formar un mol de solido: Se desprende la energía de red (u) del AlF3.

FORMULA: ∆Hf= ES+1ª(EI)+2ª(EI)+3ª(EI)+3/2 ED+AE+AE+∆U

Síntesis industrial del amoniaco

PROCESO INDUSTRIAL

       El amoníaco, NH3, es un gas incoloro, de característico olor sofocante y muy soluble en agua. Es de gran utilidad como materia prima para la obtención de fertilizantes amoniacales, fibras sintéticas, materiales plásticos, tintes, pegamentos, explosivos, productos farmacéuticos, ácido nítrico, etc.

        La calidad que se comercializa en la actualidad es de gran pureza, debiendoestarexento de metanol y otros compuestos oxigenados. Puede estar contaminado con aceites procedentes del engrase de los compresores. Para evitar la presencia de metanol en el producto final el gas de síntesis debe ser depurado eliminando los restos de CO y CO2 que hayan podido escapar de la conversión y de la descarbonatación del gas de síntesis. La depuración más convencional se realiza mediante las reacciones de metanización de ambos óxidos de carbono, que son inversas de las de reformado con vapor:

CO + 3 H2 <----> CH4 + H2O                                           

CO2 + 4 H2 <----> CH4 + 2 H2O                                       

        El metano producido no afecta a la pureza del amoníaco, aunque perjudica al equilibrio y debe ser purgado del circuito de síntesis, como sucede con el argón que acompaña al aire que se introduce en el reformador secundario.

        En su conjunto, las plantas modernas de fabricación  de amoníaco constan de seis unidades interconectadas: el reformado con vapor,  con sus dos reformadores (primario y secundario), el enfriamiento y conversión del gas reformado, la descarbonatación con carbonato potásico y/o  monometilamina (MEA) y finalmente el bucle de síntesis.

         Para la obtención del amoníaco por síntesis catalítica de nitrógeno e hidrógeno se introdujo a principios del siglo XX el proceso Haber. Ésta reacción de síntesis tiene lugar mediante el equilibrio:

N2(g) + 3H2(g) <----> 2 NH3 (g) ; ΔH º= -92.6 kJ

        El nitrógeno se obtiene del aire atmosférico, donde representa alrededor del 80%, mientras que el hidrógeno se produce por reacción del agua con carbón a alta temperatura o como resultado de ciertos procesos de refino del petróleo.

               El proceso Haber es de gran importancia, ya que transforma el nitrógeno atmosférico en amoníaco, lo que lo convierte en materia prima para numerosos productos de gran utilidad en nuestra sociedad.

         La evolución de la síntesis del amoniaco ha estado impulsada por la necesidad de plantas de mayor capacidad de producción, con dificultades para refrigerar los reactores y mantener las temperaturas por debajo de las que resisten los aceros al carbono. Por ello se ha ido reduciendo progresivamente la presión de operación y, en consecuencia, la conversión por paso.


ESTUDIO ENERGÉTICO, RENDIMIENTO Y CONDICIONES ÓPTIMAS

        El amoníaco se sintetiza en una reacción en la que existe un equilibrio. Según el principio de Le Chatelier,  las condiciones óptimas se alcanzan elevando la presión total cuando hay una reducción de moles (de 4 a 2 en este caso) y a baja temperatura, ya que así se consigue desplazar el citado equilibrio hacia la derecha, favoreciendo la formación del NH3.

        En cuanto al rendimiento, no existe un valor exacto. Para aumentarlo, debemos alejarlo de las condiciones teóricas ideales. Los gases que lo forman deben comprimirse entre 200 y 1000 atmósferas, calentándose unos 450 oC en un recipiente de reacción. En ella, interviene un catalizador, principalmente formado por hierro.

        Una vez formado el NH3, se enfría el recipiente para licuar el amoniaco, separándose de la mezcla de N2 y H2 que no han reaccionado y favoreciendo el desplazamiento del sistema hacia la producción de NH3.

BIBLIOGRAFÍA

Libro de química de 2º de Bachillerato, Edebé

http://www.diquima.upm.es/docencia/tqindustrial/docs/cap3_amoniaco.pdf

SEMICONDUCTORES

DEFINICIÓN:

Un semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los semiconductores son materiales que con respecto a la conductividad eléctrica, se hallan entre los materiales aislantes y metales. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica son: Cadmio (Cd), Aluminio (Al), Galio (Ga), Boro (B), Indio (In), Silicio (Si), Carbono (C), Germanio (Ge), Fósforo (P), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Selenio (Se), Teluro (Te) y Azufre (S).
La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, es decir, forman 4 enlaces covalentes.

* Podemos distinguir 4 tipos de semiconductores: intrínsecos, extrínsecos, de tipo N, y de tipo P.

PROPIEDADES:

Una propiedad importante en los semiconductores es que posibilita el poder modificar su resistividad de manera controlada entre márgenes muy amplios. La razón primera de este comportamiento diferente reside en su estructura atómica, básicamente en la distancia interatómica de sus átomos en la red así como el tipo de enlace entre ellos.
Así, el enlace atómico depende del número de electrones de valencia de los átomos formantes del enlace y de la electronegatividad de los mismos. Los electrones de la capa externa o electrones de valencia son los que determinan y forman los enlaces y los que en su momento pueden determinar el carácter conductivo o no de él.

En un semiconductor formado por dos elementos químicos diferentes (Arseniuro de Galio) la asimetría conlleva en general una cierta pérdida de carácter covalente puro, en el sentido de desplazar el centro de gravedad de la carga hacia uno u otro átomo. El parámetro que determina este desplazamiento es la electronegatividad de los átomos constituyentes. Cuanto más diferente sea, mayor será el desplazamiento y el enlace será más iónico que covalente.


La estructura cristalina de los semiconductores es en general compleja aunque puede visualizarse mediante superposición de estructuras más sencillas. La estructura más común es la del diamante, común a los semiconductores Si y Ge, y la del Zinc-Blenda que es la del Arseniuro de Galio. En estas redes cristalinas cada átomo se encuentra unido a otros cuatro mediante enlaces covalentes con simetría tetraédrica. Se requiere que posean unas estructuras cristalinas únicas, es decir, que sea monocristal. Dependiendo de cómo se obtengan éste puede presentarse en forma de monocristal, policristal y amorfo.

El comportamiento eléctrico de los materiales semiconductores (resistividad y movilidad) así como su funcionamiento depende de la estructura cristalina del material de base, siendo imprescindible la forma monocristalina cuando se requiere la fabricación de circuitos integrados y dispositivos electroópticos (láser, leds).
En lo referente al transporte de carga en semiconductores el fenómeno de las colisiones de los portadores con otros portadores, núcleos, iónes y vibraciones de la red, disminuye la movilidad. Ello guarda relación con el parametro de la resistividad (o conductividad) definido como la facilidad para la conducción eléctrica, depende intrínsecamente del material en cuestión y no de su geometria. Así pues en los fenómenos detransporte en semiconductores y a diferencia de los metales, la conducción se debe a dos tipos de portadores, huecos y electrones.

JUSTIFICACIÓN DEL ENLACE POR TEORÍA DE BANDAS:
 La teoría de bandas constituye una explicación alternativa del comportamiento de los materiales semiconductores. Se basa en el hecho de que los electrones de un átomo aislado se distribuyen según ciertos niveles energéticos, denominados órbitas u orbitales, en torno al núcleo. Cuando los átomos se unen unos con otros para formar un sólido, se agrupan de manera ordenada formando una red cristalina. En este caso, debido a la proximidad de los átomos entre sí, las órbitas en las que se encuentran los electrones de cada átomo se ven afectadas por la presencia de los átomos vecinos. De hecho, dichas órbitas se solapan entre sí, dando lugar a la aparición de unas zonas o bandas continuas en las que se pueden encontrar los electrones, y que reciben el nombre de bandas de energía.

Para entender el comportamiento de los materiales en relación con su capacidad de conducir, nos interesan las dos últimas bandas, que son:

La banda de valencia: está ocupada por los electrones de valencia de los átomos, es decir, aquellos electrones que se encuentran en la última capa o nivel energético de los átomos. Los electrones de valencia son los que forman los enlaces entre los átomos, pero no intervienen en la conducción eléctrica.
La banda de conducción: está ocupada por los electrones libres, es decir, aquellos que se han desligado de sus átomos y pueden moverse fácilmente. Estos electrones son los responsables de conducir la corriente eléctrica.
En consecuencia, para que un material sea buen conductor de la corriente eléctrica debe tener electrones en la banda de conducción. Cuando la banda esté vacía, el material se comportará como un aislante.

Entre la banda de valencia y la de conducción existe una zona denominada banda prohibida o gap, que separa ambas bandas y en la cual no pueden encontrarse los electrones.

La conducción de la corriente eléctrica según la teoría de bandas

La estructura de bandas de un material permite explicar su capacidad para conducir o no la corriente eléctrica. Según esto podemos distinguir tres casos, representados en las figuras adjuntas.

En los materiales conductores, las bandas se encuentran muy próximas y la banda de conducción está ocupada por electrones libres, desligados de sus átomos, que pueden moverse fácilmente y pasar de unos átomos a otros. Este tipo de estructura de bandas corresponde a materiales que pueden conducir la corriente eléctrica.
Sin embargo, en los materiales aislantes la banda de conducción se encuentra vacía, pues no hay electrones libres, de modo que no pueden conducir la corriente eléctrica. La banda que está ocupada en este caso es la banda de valencia, pero estos electrones no pueden moverse libremente.
Los materiales semiconductores tienen una estructura de bandas semejante a la de los aislantes, es decir, la banda de conducción está vacía (y, en consecuencia, no conducen la corriente eléctrica). Sin embargo, en este caso la banda prohibida es muy estrecha, de forma que la banda de valencia se encuentra muy próxima a la de conducción.
Esta situación permite que, si se comunica una pequeña cantidad de energía al material, algunos electrones de la banda de valencia puedan «saltar» a la de conducción, lo que quiere decir que se desligan de sus átomos y se hacen libres. Al tener ocupada la banda de conducción, el material se comportará como conductor.

ADICION DE DOPANTES, EFECTO PRODUCIDO Y TIPOS

En la producción de semiconductores, se denomina dopaje al proceso intencional de agregar impurezas en un semiconductor extremadamente puro con el fin de cambiar sus propiedades eléctricas. Las impurezas utilizadas dependen del tipo de semiconductores a dopar. A los semiconductores con dopajes ligeros y moderados se los conoce como extrínsecos. Un semiconductor altamente dopado, que actúa más como un conductor que como un semiconductor, es llamado degenerado.

Tipo N

Cuando se introducen sustancias dopantes de tipo pentavalente (5 electrones de valencia), entonces cuatro átomos de las sustancias  dopantes  formarán enlaces covalentes con los átomos de Si, el quinto electrón que no comparte enlaces, es un electrón  de  conducción  el  cual  será  donado a  la banda de  conducción. Entonces diremos que el semiconductor de Si es de tipo N debido a que recibe una  cantidad adicional  de portadores  de  carga negativa  y  la  sustancia  pentavalente (P, As, Sb) se llama donador.

Tipo P

De manera   similar,  si introducen en  la red de Si. Impurezas  de  tipo  trivalente (tres electrones de   valencia), aparece un enlace  covalente  con el resto de los átomos de Si. Sin formar, entonces es un enlace roto o una ausencia del electrón de  valencia para  llevar  enlace. Esta deficiencia de electrón en los enlaces que puede formar el átomo trivalente  provoca que sea aceptado un electrón de los enlaces covalente  de los átomos de Si. Formándose en consecuencia hueco en la banda de valencia. El semiconductor dopado con sustancias triviales se llama de tipo P y dichas sutancias (B, Al, Ga) se denominan aceptores.

BIBLIOGRAFIA:

es.wikipedia.org/wiki/Semiconductor

www.kalipedia.com/tecnologia/tema/electronica/teoria-bandas....

www.arqhys.com/construccion/semiconductores-propiedades.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Dopaje_(semiconductores)

http://es.scribd.com/doc/49705458/semiconductores

http://usuarios.multimania.es/docentesing/tbd/Capitulo3y4.pdf

Trabajo realizado por Cecilia Hernández y Rubén Alonso 2ºBC Bachillerato

REACCIONES IRREVERSIBLES Y REVERSIBLES

Las reacciones químicas son procesos en los que una o más sustancias (reactivos) se transforman en otra u otras con propiedades diferentes (productos).


REACCIONES IRREVERSIBLES

Una reacción irreversible es una reacción química que se verifica en un solo sentido, es decir, se prolonga hasta agotar por completo una o varias de las sustancias reaccionantes  y por tanto la reacción inversa no ocurre de manera espontánea.

En estas reacciones la variación de entropía ocurre de tal manera que la entropía final es diferente a la inicial, por tanto, no se puede volver al estado inicial de entropía.

REACCIONES REVERSIBLES
Las reacciones reversibles son aquellas en las que los reactivos no se transforman totalmente en productos, ya que éstos vuelven a formar los reactivos, dando lugar así a un proceso de doble sentido que desemboca en equilibrio químico.


Este estado de equilibrio de una reacción reversible es el estado final del sistema en el que las velocidades de reacción directa e inversa son iguales () y las concentraciones de las sustancias que intervienen permanecen constantes. Pero este estado es dinámico, ya que hay una incesante transformación química de las sustancias en los dos sentidos de la reacción, a pesar de que las concentraciones de reactivos y productos se mantengan constantes. Esto es así independientemente de las concentraciones iniciales, por lo que se establece un cociente entre las concentraciones de productos y reactivos en el equilibrio, a una temperatura dada, conocida como constante de equilibrio Kc (

Pero cuando se trata de gases en equilibrio, hay que introducir la constante Kp, que expresa cuantitativamente la ley de equilibrio en función de las presiones parciales de los gases de la mezcla:

El equilibrio químico puede verse alterado, por lo que el sistema evoluciona hasta que se logra un nuevo estado de equilibrio bajo las nuevas condiciones. Esto es descrito por el principio de Le Chatelier que dice así:
"Una alteración externa de los factores que intervienen en un equilibrio induce un reajuste del sistema para reducir el efecto de dicha alteración y establecer un nuevo estado de equilibrio".

Estas alteraciones pueden ser por:

Cambios en las concentraciones
Si aumenta la concentración de una sustancia (A), el sistema se desplaza en el sentido en que se consume dicha sustancia, para así producir C y D, alcanzando el equilibrio.
Si disminuye la concentración de una sustancia (A), el sistema se desplaza en el sentido en que se produce dicha sustancia, ya que consumirá C y D para producir A y B, alcanzado el equilibrio.

Cambios de presión por variación de volumen
-Si aumenta la presión, el sistema se desplaza en el sentido en que hay disminución del número de moles de gas y, por tanto, de moléculas.
-Si disminuye la presión, el sistema se desplaza en el sentido en que hay aumento del número de moles de gas, y por tanto, de moléculas
Si el número de moléculas fuera el mismo en reactivos y productos, el cambio de volumen no afectaría al equilibrio.

Cambios de temperatura
-Si se proporciona calor al sistema, éste tiende a restablecer el estado de equilibrio absorbiendo el calor suministrado; para ello realizará preferentemente la reacción endotérmica. El sistema se desplazará hacia la izquierda.
-Si se absorbe calor del sistema disminuyendo la temperatura de éste, el sistema contrarrestará esta acción desprendiendo calor; para ello realizará la reacción exotérmica. El sistema se desplazará hacia la derecha.

En estas reacciones la variación de entropía es nula, ya que para que pueda producirse la reacción en ambos sentidos no puede haber una pérdida de trabajo en forma de calor puesto que no se podría realizar la reacción inversa de forma espontánea.

BIBLIOGRAFÍA:
www.wikipedia.com
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/segundo/segundo.htm

http://galeon.hispavista.com/melaniocoronado/EQUILIBRIO.pdf
http://www.monografias.com/trabajos/termoyentropia/termoyentropia.shtml
http://www.fisicanet.com.ar/quimica/equilibrio_quimico/ap01_equilibrio_quimico.php
http://www.uclm.es/profesorado/jaorganero/subpaginas/apuntes/bases_quimicas_del_medio_ambiente/tema7.pdf
Libro de Edebé: Química 2º Bachillerato

Conservantes alimenticios II: Tipos de conservantes. Implicaciones en la salud.

Tipos de conservantes.

Para conservar los alimentos de manera que tengan mayor duración desde su producción y comercialización hasta su consumo, se les puede pasteurizar, congelar, refrigerar, secar, salar, escarchar o acidular. Existen también conservantes químicos que son introducidos en la comida envasada. 

En una gran mayoría de alimentos existen los conservantes de forma natural, por ejemplo el ácido cítrico. Algunos alimentos tales como los ajos, cebollas y la mayoría de las especias contienen potentes agentes antimicrobianos, o precursores que se transforman en ellos al triturarlos.

Uno de los métodos para retrasar el deterioro de los alimentos debido a la acción de microorganismos es el empleo de sustancias antimicrobianas para inhibir, retardar o prevenir el desarrollo y la proliferación de bacterias, levaduras y moho. 

Algunos tipos de conservantes y su implicación en la salud

Un ejemplo son los compuestos sulfatados, como los sulfitos , que se usan para evitar la aparición de bacterias, por ejemplo, en el vino, la fruta desecada y las verduras en vinagre o en salmuera. El anhídrido sulfuroso (gas comercializado en forma líquida a presión) es uno de los conservantes con una mayor tradición en su utilización. También es el que tiene más siglos de prohibiciones y limitaciones a sus espaldas. El anhídrido sulfuroso, obtenido quemando azufre, se utilizaba ya para la desinfección de bodegas en la Roma clásica. En el siglo XV se prohibe su utilización en Colonia (Alemania) por sus efectos perjudiciales sobre los bebedores y en otras ciudades alemanas también se limita su uso en la misma época. Su utilización en la conservación de la sidra está documentada al menos desde 1664. El anhídrido sulfuroso es un gas, comercializado en forma líquida a presión.

El ácido sórbico tiene varias aplicaciones, entre ellas, la conservación de productos a base de patata, el queso y la mermelada. Los nitratos y los nitritos constituyen otro grupo de sustancias de gran utilidad. Se utilizan como aditivos en productos cárnicos, como los embutidos y el jamón, con el fin de protegerlos de las bacterias que causan el botulismo (Clostridium botulinum); contribuyendo así significativamente a la seguridad alimentaria.

El ácido benzoico (presente en la fruta junto con el ácido cítrico) es uno de los conservantes más empleados en todo el mundo.Aunque el producto utilizado en la industria se obtiene por síntesis química, el ácido benzoico se encuentra presente en forma natural en algunos vegetales, como la canela o las ciruelas por ejemplo. Es especialmente eficaz en alimentos ácidos, y es un conservante barato, útil contra levaduras, bacterias (menos) y mohos. Sus principales inconvenientes son que tiene un cierto sabor astringente poco agradable y su toxicidad, que aunque relativamente baja, es mayor que la de otros conservantes. En España se utiliza como conservante en bebidas refrescantes, zumos para uso industrial, algunos productos lacteos, en repostería y galletas, en algunas conservas vegetales, como el tomate o el pimiento envasados en grandes recipientes para uso de colectividades, mermeladas, crustáceos frescos o congelados, margarinas, salsas y otros productos.

El ácido acético, en su forma de vinagre, que es esencialmente una disolución de este ácido en agua, mas los aromas procedentes del vino y los formados en la acidificación, se utiliza como conservante al menos desde hace 5.000 años. Una gran parte del utilizado actualmente se obtiene por síntesis química. Como conservante es relativamente poco eficaz, con excepción de una aplicación específica en panadería y respostería, la evitación de la alteración conocida como "pan filante". También es eficaz contra algunos mohos.

El ácido propiónico, un ácido graso de cadena corta, y sus sales, se usan como conservantes alimentarios desde los años cuarenta, especialmente en panadería. Es el más efectivo contra los mohos de todos los conservantes, pero poco efizaz contra levaduras y bacterias, con alguna excepción.Se utilizan especialmente las sales, ya que el ácido tiene un olor muy fuerte. Son conservantes baratos. Es un conservante fundamental en la fabricación del pan de molde, estando autorizado para ello en la mayoría de los paises. Esta aplicación por si sola hace que, si se exceptúa la sal común, sea el conservante más utilizado en el mundo. También se utiliza en algunos productos de repostería.

El ácido fórmico y sus derivados no están autorizados en España, ni en muchos otros paises como Inglaterra o Estados Unidos. Proporcionan un sabor poco agradable a los productos conservados con ellos, y además son bastante tóxicos.Se utiliza, en los paises en los que se encuentra autorizado, para conservar zumos de frutas, especialmente los que se van a utilizar después industrialmente. También para la conservación de ciertos encurtidos (pepinos) en Alemania. En este caso se usa sobre todo el formiato cálcico, que actúa a la vez como endurecedor.

La nisina es una proteina con acción antibiótica producida por un microrganismo inofensivo presente en la leche fresca de forma natural y que interviene en la fabricación de diferentes productos lácteos. Solo es eficaz contra algunos tipos de bacterias y se utiliza en casi todo el mundo (España incluida) como conservante de ciertos tipos de quesos procesados, especialmente los fundidos. En otros paises, sobre todo en oriente medio, se utiliza como conservante de la leche y de otros derivados lácteos ante los problemas para mantener estos productos siempre en refrigeración. No tiene aplicaciones médicas como antibiótico, y es por esto por lo que se utiliza en tecnología alimentaria. Existe como un conservante natural en algunos quesos y otros productos lácteos fermentados, producidos por su flora de maduración. También la produce la propia flora intestinal humana. La nisina ingerida es destruída rapidamente durante la digestión y sus aminoácidos constituyentes se metabolizan junto con los procedentes de las otras proteínas. Prácticamente carece de toxicidad o de poder alergénico.                                  

Cloruro sódico (sal común) además de condimento, es un conservante eficaz en la mantequilla, margarina, quesos y derivados del pescado. A pesar de lo extendido de su uso, la sal común no es un producto carente de toxicidad y una dosis de 100 g puede causar la muerte de una persona. De hecho, se conocen algunos casos de intoxicaciones accidentales graves de niños muy pequeños por confusión de la sal con el azucar al preparar sus papillas. El cloruro sódico se encuentra presente en todos los fluídos biológicos, y entre otras funciones, interviene en la formación del jugo gástrico. Es, por tanto, un componente esencial en la dieta. Desde principios de este siglo se discute la posible relación existente entre la ingestión de sal y la hipertensión. En la inmensa mayoría de los casos no se conoce la causa real de esta enfermedad, uno de los factores de riesgo más importantes de los accidentes cardiovasculares, y no está claro en absoluto que una dieta con alto contenido en sal pueda producirla. Sin embargo, una restricción drástica puede colaborar en su mejora. El nivel de ingestión más adecuado se sitúa, por los conocimientos actuales, en torno a los 3 g/día para la población normal, es decir, menos de la mitad de lo que se utiliza habitualmente.

Ácido bórico, utilizado desde el siglo XIX en Italia para la conservación de mantequilla y margarina, también se ha empleado en la conservación de carne, pescado y mariscos. Es relativamente tóxico, conociéndose bastantes casos de intoxicación, sobre todo en niños. Además se absorbe bien y se elimina mal, por lo que tiende a acumularse en el organismo. Esto hace que su uso esté prohibido en todo el mundo, con la excepción de su empleo para conservar el caviar. En España se han detectado con cierta frecuencia casos de uso fraudulento del ácido bórico en la conservación de mariscos, para evitar el oscurecimiento de las cabezas de gambas y langostinos.

Ácido salicílicohasta hace unos años era un conservante muy utilizado, sobre todo en la elaboración de conservas caseras y encurtidos. Su relativa toxicidad y el riesgo de acumulación, ya que se excreta lentamente, hace que actualmente esté prohibido en casi todo el mundo, España incluída.

 

                      

        sulfitos                                                                       

              

nisina

               

                                    ácido bórico

            

ácido acético

   

              ácido sórbico

          Bibliografía: La era ecológica; Milksci.unizar; Alimentación sana

    Trabajo segunda evaluación 2º de Bachiller A; Verónica Molina y Elisa Navarro Ruiz

Conservantes alimenticios(I): definición y características

Conservantes alimenticios(I): definición y características

Definición: aditivos alimentarios que ayudan a mantener la estabilidad y frescura de los alimentos y a su vez evitar o ralentizar la acción de microorganismos (hongos, bacterias…) en el producto que podría poner en riesgo la salud. Los conservantes pueden ser de origen artificial o natural.

Los conservantes son un tipo de Aditivo alimenticio como los colorantes, edulcorantes…

Todos los conservantes deben tener un límite de concentración en el producto de forma legal.

Fuente: http://www.consumoteca.com/diccionario/conservante

La toxina botulínica, producida por la bacteria Clotrisdium botulinum, es una de las sustancias más peligrosas que se conocen, está presente en conservas mal esterilizadas, embutidos, etc.

Las atflatoxinas, producidas por ciertos mohos, son agentes cancerígenos.

Fuente: http://es.scribd.com/doc/52801826/2/Caracteristicas-de-los-Aditivos

Características:

Los conservantes se emplean desde hace miles de años en diferentes formas para la conservación de los alimentos (salazón, ahumados, fermentación de la leche…) para las travesías largas de marineros, por ejemplo.

En la actualidad hay 30 legales autorizados, muchos de ellos son antioxidantes  y 14 tienen un efecto conservador secundario. Muchos son productos naturales o copias exactas a su fórmula.

Fuente: http://www.saludalia.com/Saludalia/servlets/contenido/jsp/parser.jsp?nombre=doc_aditivos_2 (sección conservantes)

Los métodos para la conservación de alimentos pueden ser físicos o químicos.

Entre los métodos físicos podemos citar la esterilización, pasteurización, refrigeración, deshidratación, congelación….En los químicos la utilización de agentes conservantes.

El conservante es un agente que auxilia un proceso correcto de los alimentos y no un agente para enmascarar una manipulación sanitaria o tecnológica deficiente, ni una forma de engañar al consumidor de la frescura o propiedades del alimento, como se tiende a pensar.

Tipos de conservantes y ejemplos.

1. Sorbatos : 

E200Ácido sórbico.

•Origen: Natural de plantas y sintético.

•Alimentos: leche fermentada, yogur, quesos, bebidas  refrescantes, pastelería, aceitunas, margarina, mantequilla, mermeladas y cremas tópicas

•Toxicidad: ninguna

Poco asociados con reacciones adversas: Urticaria, eccema de contacto y asma

2. Conservantes benzoicos

E210Acido Benzoico

•Sustancia ajena al organismo humano.

•Después de los sulfitos los segundos más implicados

•Clínica: urticaria, asma, dolor abdominal, cefalea

•Efecto: Por acumulación orgánica existe riesgo de cáncer. Produce asma y urticaria si se toma al mismo tiempo que con colorantes.  En estudios llevados a cabo provocaron ataques epilépticos, asociado con el E222 (bisulfito de sodio)

•Alimentos: mariscos en conserva, caviar, otros.

•Toxicidad: Muy peligroso. (No prohibido) OMS 5mg/Kg/día

3. Conservantes Parabenos

•Son compuestos sintéticos útiles contra mohos y levaduras, y menos contra bacterias. Activos en medios neutros, proporciona olor y sabor fenólico.

•Utilizados en la protección de derivados cárnicos, conservas vegetales y productos grasos, repostería, y en salsas de mesa

•Muy utilizados.  Rápida absorción en el intestino, eliminación por orina. Algunas de las personas alérgicas a la aspirina también pueden ser sensibles a estos aditivos.

•Toxicidad: Son tóxicos, pero menos que el Ác. Benzoico

4. Conservantes Sulfitos

Eficaz en medio ácido (bacterias, mohos y < levaduras)

•Los sulfitos se adicionan a alimentos, bebidas y medicamentos en solución o suspensión

Efecto: hace inactiva la vitamina B1 y su consumo prolongado puede producir avitaminosis (carencia de vitaminas en el organismo). Provoca irritaciones del tubo digestivo

Alimentos: cervezas, vinos, zumos de frutas, sidra, vinagre, bebidas cítricas, café, té, caramelos, bombones, garbanzos, alubias, lentejas, champiñones, pepinillos, coliflor, vegetales frescos (lechuga), congelados (papas),carnes, fiambres, alimentos a base de granos, mariscos(gambas), pescado en general, frutos secos.

 

   Clínica: Anafilaxia

•Respiratorios (rinitis)

•Dérmicas (Urticaria, eritema)

•GI (Nauseas, vómito, diarrea, hemorragia GI)

•Otros (Conjuntivitis, hipotensión, cefalea

5.       Conservantes Nitritos y Nitratos

E249Nitrito de Potasio

•Efecto: destructor potencial de glóbulos rojos, transformación en nitrosaminas cancerígenos.

•Se han utilizado en el curado de los productos cárnicos desde la época romana.

•Utilizados en carne, salchichas, chorizo, salami, jamón cocido, lomos, carnes saladas.

•Pocas reacciones adversas han sido atribuidas, se han relacionado con Urticaria

•Toxicidad: peligroso. No tomar.

6. Conservantes Acidificantes

E270Ácido láctico

•Acidificante de origen natural o químico.

•Puede presentar cierta toxicidad en los niños recién nacidos.

•Alimentos: Se produce en grandes cantidades por la acción de los microorganismos sobre el azúcar de la leche, siendo el responsable de que ésta se coagule, y actuando como acidificante y conservante natural en sus derivados fermentados, como el yogur. También se produce en los procesos de fabricación de encurtidos y de otros alimentos.

7. Dióxido de Carbono (CO2)

Es un gas incoloro e insípido. El uso de este compuesto en la industria alimentaria es muy extenso; en estado líquido puede usarse como refrigerante, especialmente durante el transporte y almacenamiento de productos congelados. También puede utilizarse para la conservación mediante atmósferas modificadas, en la producción de refrescos carbonatados o como subproducto de la fermentación de la levadura, así como para la elaboración del pan o la cerveza.

 

Fuente: http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2009/04/06/184496.php  http://es.scribd.com/doc/52801826/2/Caracteristicas-de-los-Aditivos

Trabajo segunda evaluación 2º de Bachiller A; Verónica Molina y Elisa Navarro Ruiz