INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA- conceptos básicos-
La química es la ciencia que estudia la estructura y las interacciones de la materia, que es todo aquello que ocupa un espacio y tiene masa. La masa es la cantidad de materia presente en los organismos vivos o en las cosas inanimadas.
ELEMENTOS QUÍMICOS Y ÁTOMOS
Todas las formas de materia se construyen a partir de un número limitado de componentes básicos llamados elementos químicos, sustancias que no pueden ser degradadas a formas mas simples por los medios químicos comunes. Hasta el momento los científicos reconocen 112 elementos diferentes. cada elemento se designa con un símbolo químico. formado por una o dos letras del nombre del elemento en inglés,latín u otro idioma. Ejemplos de ellos son H para el hidrógeno, C para el carbono, O para el oxígeno, N para el nitrógeno, K para el potasio, Na para el sodio, Fe para el hierro y Ca para el calcio.
En condiciones normales existen en el cuerpo humano veintiséis elementos. Solo cuatro de ellos, llamados los elementos mayores, constituyen cerca del 96 % de la masa corporal: el calcio ( Ca ), el fósforo ( P ), el potasio ( k ), el azufre ( S ), el sodio ( Na ), el cloro ( Cl ) el magnesio ( Mg ) y el hierro ( Fe ). En cantidades mínimas se pueden encontrar otros catorce, los oligoelementos. Juntos son responsables del 0.2 % de la masa corporal. Muchos de ellos cumplen importantes funciones dentro del cuerpo. Por ejemplo, el yodo -cuyo símbolo es: I - es necesario para la síntesis de las hormonas tiroideas, Las fuentes de este alimento se cubren con la alimentación, y puede encontrarse en la sal, algas, productos de mar y vegetales que crezcan en suelos ricos en este mineral.
El yodo una vez ingerido, es transformado en ioduro (la mayor parte) y luego es absorbido casi completamente en el intestino delgado. Pasa al líquido extracelular y es captado por diferentes órganos y tejidos como glándula tiroides, riñón, glándulas salivares, glándulas mamarias, plexo coroideo, placenta y la mucosa gástrica. El resto es excretado por orina.
Cada elemento químico está formado por átomos, la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. Una muestra del elemento carbono como el carbón puro, contiene solo átomos de carbón puro y un tanque de gas argón contiene solo átomos de argón ( Ar).-
Un átomo consta de de dos partes básicas: un núcleo y un electrón o más, el núcleo ubicado en el centro, contiene protones con carga eléctrica positiva ( p+) y neutrones sin carga ( carga neutra). Como cada protón tiene una carga positiva el núcleo es positivo. Los electrones (e-) son partículas diminutas con carga negativa que se mueven en un amplio espacio que rodea al núcleo
Los electrones no siguen un recorrido u órbita determinada, sino que forman una nube con carga negativa que rodea al núcleo.
El número de electrones de un átomo es igual al número de protones. dado que cada electrón que cada electrón lleva una carga negativa, los electrones y los protones equilibran sus cargas entre sí. Como resultado, cada átomo es neutro desde el punto de vista eléctrico, lo que significa que su carga total es cero.
El número de protones dentro del núcleo se denomina número atómico. los átomos de cada clase de elemento tienen número de protones diferente en el núcleo. Por ejemplo: el átomo de hidrógeno tiene un protón, un átomo de carbono tiene 6 protones, un átomo de calcio tiene 20 protones en su núcleo. El número total de protones mas los neutrones de un átomo forman su número de masa - número másico. Por ejemplo, un átomo de sodio posee 11 protones y 12 neutrones en su núcleo , por lo tanto su número másico es de 23.
Na ( sodio )
número atómico 11
número de protones 12 n° atómico + n° de protones = n|° másico
número másico 23
Nota:
El modelo atómico de Schrödinger (1924) es un modelo cuántico no relativista. Se basa en la solución de la ecuación de Schrödinger para un potencial electrostático con simetría esférica, llamado también átomo hidrogenoide. En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud decaía rápidamente al sobrepasar el radio atómico.
El modelo atómico de Schrödinger concebía originalmente los electrones como ondas de materia. Así la ecuación se interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía la evolución en el tiempo y el espacio de dicha onda material. Más tarde Max Born propuso una interpretación probabilística de la función de onda de los electrones. Esa nueva interpretación es compatible con los electrones concebidos como partículas cuasipuntuales cuya probabilidad de presencia en una determinada región viene dada por la integral del cuadrado de la función de onda en una región. Es decir, en la interpretación posterior del modelo, éste era modelo probabilista que permitía hacer predicciones empíricas, pero en el que la posición y la cantidad de movimiento no pueden conocerse simultáneamente, por el principio de incertidumbre. Así mismo el resultado de ciertas mediciones no están determinadas por el modelo, sino sólo el conjunto de resultados posibles y su distribución de probabilidad.
IONES
Los átomos de cada elemento establecen una relación recíproca con otros átomos de modo tal que pierden, ganan o comparten electrones. Un ión ("yendo", en griego) es una partícula cargada eléctricamente . Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización.
El ión de un átomo se representa escribiendo su símbolo químico seguido de las cargas positivas o negativas .
Por ejemplo, Ca+2
indica que el ión calcio tiene dos cargas positivas porque cedió dos electrones.
MOLÉCULAS
Una molécula es un grupo de átomos, iguales o diferentes, que se mantienen juntos y no se puede separar sin afectar o destruir las propiedades de las sustancias. Los átomos comparten electrones .Las moléculas se escriben indicando su fórmula molecular, la que indica el número y el tipo de átomos que intervienen en la molécula . Ésta puede estar formada por dos átomos del mismo elemento como por ejemplo en la molécula de oxígeno, o por do o mas átomos del mismo elemento o de distintos elementos ,
por ejemplo:
el ozono esta formado por tres átomos de oxígeno O 3
La molécula de agua, formada por dos atomos de hidrógeno t un átomo de oxígeno; H2 O
como ejemplo de reacción de formación de u dos moléculas de agua a partir de dos moléculas de hidrógeno y una molécula de oxígeno.
COMPUESTO
Es una sustancia que contiene átomos o iones de dos o mas elementos distintos. Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos. La mayoría de los átomos de La cuerpo humano forman parte de compuestos, por ejemplo, el agua H2 O. Una molécula de oxígeno O2, no es un compuesto ya que está formado por dos átomos del mismo elemento.
Es un ión o moléculas cargados eléctricamente. Los radicales libres tienen una configuración electrónica de capas abiertas por lo que llevan al menos un electrón desparejado que es muy susceptible de crear un enlace con otro átomo o molécula. Desempeñan una función importante en la combustión, en la polimerización, en la química atmosférica, dentro de las células y en otros procesos químicos.Los radicales libres se producen en la respiración con la presencia de oxígeno, que aunque es imprescindible en la vida celular de nuestro organismo, también se producen estas moléculas reactivas, que provocan a lo largo de la vida efectos negativos para la salud debido a su capacidad de alterar el ADN (los genes), las proteínas y los lípidos o grasas ("oxidación").
En el cuerpo humano diversos procesos pueden generar radicales libres. Éstos pueden ser resultado de la exposición a la luz ultravioleta proveniente de la luz solar o de los rayos x. Algunas reacciones ocurren durante procesos metabólicos producen radicales libres. Mas aún, ciertas sustancias nocivas,como el tetracloruro de carbono ( un solvente utilizado en tintorería para limpieza en seco) generan un aumento de los radicales libres cuando participan en reacciones metabólicas del organismo. Entre los muchos trastornos y enfermedades relacionadas con los radicales libres derivados del oxígeno se encuentran el cáncer la aterosclerosis, la enfermedad de alzheimer, el enfisema, la diabetes mellitus, las cataratas, la degeneración macular ( maculopatía), artritis rematoide y el deterioro asociado con el envejecimiento.
átomo con sus cargas + y - que se compensan dando un total de carga igual acero ( neutro)
El número de protones dentro del núcleo se denomina número atómico. los átomos de cada clase de elemento tienen número de protones diferente en el núcleo. Por ejemplo: el átomo de hidrógeno tiene un protón, un átomo de carbono tiene 6 protones, un átomo de calcio tiene 20 protones en su núcleo. El número total de protones mas los neutrones de un átomo forman su número de masa - número másico. Por ejemplo, un átomo de sodio posee 11 protones y 12 neutrones en su núcleo , por lo tanto su número másico es de 23.
Na ( sodio )
número atómico 11
número de protones 12 n° atómico + n° de protones = n|° másico
número másico 23
Nota:
El modelo atómico de Schrödinger (1924) es un modelo cuántico no relativista. Se basa en la solución de la ecuación de Schrödinger para un potencial electrostático con simetría esférica, llamado también átomo hidrogenoide. En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud decaía rápidamente al sobrepasar el radio atómico.
El modelo atómico de Schrödinger concebía originalmente los electrones como ondas de materia. Así la ecuación se interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía la evolución en el tiempo y el espacio de dicha onda material. Más tarde Max Born propuso una interpretación probabilística de la función de onda de los electrones. Esa nueva interpretación es compatible con los electrones concebidos como partículas cuasipuntuales cuya probabilidad de presencia en una determinada región viene dada por la integral del cuadrado de la función de onda en una región. Es decir, en la interpretación posterior del modelo, éste era modelo probabilista que permitía hacer predicciones empíricas, pero en el que la posición y la cantidad de movimiento no pueden conocerse simultáneamente, por el principio de incertidumbre. Así mismo el resultado de ciertas mediciones no están determinadas por el modelo, sino sólo el conjunto de resultados posibles y su distribución de probabilidad.
IONES
Los átomos de cada elemento establecen una relación recíproca con otros átomos de modo tal que pierden, ganan o comparten electrones. Un ión ("yendo", en griego) es una partícula cargada eléctricamente . Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización.
El ión de un átomo se representa escribiendo su símbolo químico seguido de las cargas positivas o negativas .
Por ejemplo, Ca+2
indica que el ión calcio tiene dos cargas positivas porque cedió dos electrones.
MOLÉCULAS
Una molécula es un grupo de átomos, iguales o diferentes, que se mantienen juntos y no se puede separar sin afectar o destruir las propiedades de las sustancias. Los átomos comparten electrones .Las moléculas se escriben indicando su fórmula molecular, la que indica el número y el tipo de átomos que intervienen en la molécula . Ésta puede estar formada por dos átomos del mismo elemento como por ejemplo en la molécula de oxígeno, o por do o mas átomos del mismo elemento o de distintos elementos ,
por ejemplo:
el ozono esta formado por tres átomos de oxígeno O 3
La molécula de agua, formada por dos atomos de hidrógeno t un átomo de oxígeno; H2 O
 |
| molécula de oxígeno |
 |
| molécula de agua |
 |
| molécula de ozono |
como ejemplo de reacción de formación de u dos moléculas de agua a partir de dos moléculas de hidrógeno y una molécula de oxígeno.
COMPUESTO
Es una sustancia que contiene átomos o iones de dos o mas elementos distintos. Los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación, etcétera), sino sólo mediante procesos químicos. La mayoría de los átomos de La cuerpo humano forman parte de compuestos, por ejemplo, el agua H2 O. Una molécula de oxígeno O2, no es un compuesto ya que está formado por dos átomos del mismo elemento.
Es un ión o moléculas cargados eléctricamente. Los radicales libres tienen una configuración electrónica de capas abiertas por lo que llevan al menos un electrón desparejado que es muy susceptible de crear un enlace con otro átomo o molécula. Desempeñan una función importante en la combustión, en la polimerización, en la química atmosférica, dentro de las células y en otros procesos químicos.Los radicales libres se producen en la respiración con la presencia de oxígeno, que aunque es imprescindible en la vida celular de nuestro organismo, también se producen estas moléculas reactivas, que provocan a lo largo de la vida efectos negativos para la salud debido a su capacidad de alterar el ADN (los genes), las proteínas y los lípidos o grasas ("oxidación").
En el cuerpo humano diversos procesos pueden generar radicales libres. Éstos pueden ser resultado de la exposición a la luz ultravioleta proveniente de la luz solar o de los rayos x. Algunas reacciones ocurren durante procesos metabólicos producen radicales libres. Mas aún, ciertas sustancias nocivas,como el tetracloruro de carbono ( un solvente utilizado en tintorería para limpieza en seco) generan un aumento de los radicales libres cuando participan en reacciones metabólicas del organismo. Entre los muchos trastornos y enfermedades relacionadas con los radicales libres derivados del oxígeno se encuentran el cáncer la aterosclerosis, la enfermedad de alzheimer, el enfisema, la diabetes mellitus, las cataratas, la degeneración macular ( maculopatía), artritis rematoide y el deterioro asociado con el envejecimiento.
Mecanismo de Acción de los Antioxidantes
La oxidación es una reacción química de transferencia de electrones desde una sustancia hasta un agente oxidante. Las reacciones de oxidación suelen producir radicales libres que inician reacciones en cadena que dañan las células. Los antioxidantes frenan tales reacciones dado que son agentes reductores. Tal es el caso de los tioles y los polifenoles.
¿Dónde se Encuentran los Antioxidantes?
Los antioxidantes se encuentran en la leche materna y también bajo otras formas:
- Los antioxidantes naturales tales como el betacaroteno (pro-vitamina A) están presentes en: zanahorias, mango, tomates, melón, melocotón y espinaca
- La vitamina E (tocoferol) es un antioxidante que se encuentra en muchas frutas y vegetales como: aguacate, boniato, espárragos, espinaca, tomates, brócoli, moras y zanahorias
- Las fuentes de alimentos que contienen vitamina C (de mayor a menor cantidad) son: grosellas, pimiento verde, kiwi, limón, fresas, coliflor, coles de Bruselas, naranja, tomates, nabo y melón
- Las fuentes alimenticias que contienen selenio son: carne, pescado, cereales integrales y productos lácteos. Las propiedades de las verduras dependen también de la tierra en la que se cultivaron
- Los flavonoides son compuestos polifenólicos que se encuentran en frutas, vegetales, té verde y vino. Se trata de excelentes antioxidantes
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