FRITZ HABER

En esta entrada hablaremos de un químico que en su vida hizo buenas cosas como el ciclo de Born-Haber ( que estamos viendo ) o el proceso de Haber-Bosch para la obtención de amoniaco  pero también cosas no tan positivas como los venenos que se utilizaron en la primera guerra mundial 

Fritz Haber nació en Breslau, Reino de Prusia (ahora Wrocław, Polonia) en 1868 y murió en Basilea 1934

Fue discípulo de Liebermann y profesor en Karlsruhe y Berlín. Investigó sobre la combustión y la electroquímica. Desde 1906 investigó acerca de la síntesis industrial del amoníaco, llevado a cabo por vía catalítica y a fuerte presión. 

En 1909, en colaboración con C. Bosch, descubrió un sistema de fijación del nitrógeno atmosférico en gran escala que permite obtener fácilmente amoníaco a partir de nitrógeno e hidrógeno con empleo de catalizadores (fundamentalmente hierro), método actualmente conocido como el proceso de Haber-Bosch. A partir de 1913 el amoníaco adquirió importancia en el proceso de fabricación a nivel mundial de abonos nitrogenados.En 1918 obtuvo el premio nobel por este proceso

Hacia 1911 ocupó el cargo del recientemente fundado Instituto Kaiser Wilhelm de Química y Física, en Berlín-Dahlen. Durante la Primera Guerra Mundial participó en el proceso de fabricación de explosivos en Alemania y en el control científico de la guerra química germana, diseñando máscaras de gas y otros medios de defensa contra las armas bélicas de los aliados. Su esposa con Clara Immerwahr  y su hio se suicidaron a causa de su vergüenza por el trabajo de Haber en la guerra química. 

Clara Immerwahr

En 1933 dimitió del puesto que ocupaba y emigró en protesta contra el antisemitismo. Trabajó en Cambridge y murió mientras viajaba a Israel, donde le esperaba una plaza de investigación

Actividad para 2º bachillerato : resolver los siguientes ejercicios sobre el ciclo de Born-Haber

1.- Indique las etapas del ciclo de Born-Haber, para el cloruro sódico y determine su
energía reticular. Valores energéticos: Calor de formación del NaCl(s)= -411 kJ·mol-1
Sublimación del sodio, Na(s)= 109 kJ·mol-1.
Disociación del cloro, Cl2(g)= 244 kJ·mol-1.
Energía de ionización del sodio, Na(g)= 496 kJ·mol-1.
Afinidad electrónica del cloro, Cl(g)= -345 kJ·mol-1

2.- Represente el ciclo de Born-Haber para el fluoruro de litio.Calcule el valor de la
energía reticular del fluoruro de litio sabiendo:
 Entalpía de formación del [LiF(s)] = –594’1 kJ/mol
 Energía de sublimación del litio = 155’2 kJ/mol
 Energía de disociación del F2 = 150’6 kJ/mol
 Energía de ionización del litio = 520’0 kJ/mol
 Afinidad electrónica del flúor = –333’0 kJ/mol. 

3.- Mediante el ciclo de Born-Haber, calcule la energía reticular de bromuro de potasio
conociendo los siguientes valores energéticos:
Energía de sublimación del potasio= 21,5 Kcal/mol
Energía de ionización del potasio= 100 Kcal/mol
Energía de disociación del Br2 = 53,4 Kcal/mol
Afinidad electrónica del bromo = -80,7 Kcal/mol
Entalpía de formación del [KBr(s)] = -93,7 Kcal/mol. 

4.- Mediante el ciclo de Born-Haber, calcule la energía reticular de NaCl conociendo
los siguientes valores energéticos:
Energía de sublimación del sodio= 108,39 Kcal/mol.
Energía de ionización del sodio =495,39 Kcal/mol
Energía de disociación del Cl2 =241,84 Kcal/mol
Afinidad electrónica del cloro= -348,53 Kcal/mol
Entalpía de formación del [NaCl(s)] = -410,87 Kcal/mol. Solución: Er=-787,04
KJ/mol

5.- Mediante el ciclo de Born-Haber calcule la afinidad electrónica de cloro conociendo
los siguientes valores energéticos:
Energía de sublimación del sodio =78 KJ/mol
Energía de ionización del sodio = 402 KJ/mol
Energía de disociación del Cl2 = 160 KJ/mol
Energía reticular = -760 KJ/mol
Entalpía de formación del [NaCl(s)] = -552 KJ/mol. 

6.- Mediante el ciclo de Born-Haber calcule el calor de formación del bromuro de sodio
conociendo los siguientes valores energéticos:
Energía de sublimación del sodio =108,8 KJ/mol Energía de ionización del sodio = 496,0 KJ/mol
Energía de disociación del Br2 = 193,0 KJ/mol
Energía reticular = -718,7 KJ/mol
Afinidad electrónica del bromo= -552 KJ/mol. 

Entrega jueves 4 en clase o el viernes 5 hasta las 21:00 horas por correo

GENÉTICA DE LOS GEMELOS

El otro día un amigo me dijo que su mujer iba a tener gemelos y me estuvo diciendo que en la familia de su mujer habían tenido gemelos por lo que la probabilidad era muy grande y que esa probabilidad era mayor al ser la segunda generación. Con esta entrada quiero averiguar si esto es cierto o no

Lo primero que hay que decir que gemelos se consideran al embarazo de dos individuos por tanto existen dos tipos de gemelos

-Los gemelos monozigóticos surgen de la división del zigoto en dos, en un momento muy temprano del desarrollo embrionario. ambos hermanos gemelos presentan el mismo genotipo y las diferencias que podemos observar entre ellos después del nacimiento se deberán solo a la influencia ambiental.
La incidencia de este tipo de gemelos ( uno de cada 250 embarazos)  se mantiene constante en cualquier población humana.Las causas implicadas en la división precoz del zigoto no son bien conocidas ; parece tratarse de algún accidente aleatorio ocurrido durante el desarrollo del embrión
Por tanto no hay tendencia a que pueda ocurrir más en una familia que en otra , es decir  no hay un componente genético. aunque hay estudios que revelan una leve probabilidad.

tipos de gemelos monocigóticos; el primero con bolsa y placenta separada, el segundo comparte placenta y el tercero comparten bolsa y placenta

- Los gemelos dizigóticos ( los que llamamos habitualmente mellizos) surgen como consecuencia de la liberación simultánea de dos óvulos distintos en un mismo ciclo ovárico y de su posterior fertilización por parte de dos espermatozoides distintos. Por tanto serán tan parecidos como dos hermanos cualquiera y pueden ser de distinto sexo Se cree que la liberación de los dos óvulos se debe al nivel de una hormona , llamada gonadotropina. Parece que existe un gen o genes implicados en la liberación de dicha hormona por tanto la probabilidad de tener de este tipo de gemelos si se hereda.
Dicho gen (o genes) se expresaría solo en mujeres pero podría transmitirse por ambos sexos. Por tanto mi amigo tenía razón su mujer tenía posibilidad de tener gemelos ya que en la familia de su mujer había gemelos. En el caso de que hubiera sido él el de la familia de gemelos, la mayor probabilidad podría ser transferida a su hija ( en el caso de tenerla). No es cierto el mito de que se salta una generación, pero en este supuesto caso podría darse.
Otra consecuencia de esa herencia es que si una pareja tiene gemelos dicigóticos tendrá mayor posibilidad de tener otro embarazo gemelar

Os muestro un vídeo sobre gemelos, trillizos , cuatrillizos muy recomendable:



Actividad para 4º ESO: Realizar los siguientes problemas de genética: https://drive.google.com/file/d/0B6PCbrnQWiDuRXF0ZVlXLWRTc2M/view?usp=sharing
Y para los de 2º bachillerato. resolved las siguientes cuestiones sobre la célula:https://drive.google.com/file/d/0B6PCbrnQWiDud2ktWU5iQ3llVUk/view?usp=sharing
ENTREGA EN AMBOS CASOS: JUEVES 4 EN CLASE O HASTA LAS 23:59 DEL JUEVES 4

VOLCANES EN ERUPCIÓN: KILAUEA

En relación con el tema que estamos viendo en clase, hablamos de que en la televisión habíamos visto que este volcán estaba en erupción.

 El día 11 de noviembre la lava del volcán llegó a a una casa de la aldea de Pahoa ( donde viven unas 1000 personas)  y a la estación de autobuses.. El flujo de lava se encuentra actualmente a pocos metros de la calle principal de Pahoa y ya algunos residentes han tenido que evacuar sus viviendas junto a sus familias: Por suerte estos flujos de lava basáltica, aunque pueden alcanzar grandes distancias, no han representado algún peligro para la vida humana en Hawai. Y por lo general es así. Los frentes de lava basálticos pueden viajar hasta a 10 km/hora en pendientes pronunciadas, aunque en general avanzan a menos de 1 km/hora en pendientes suaves.

El flujo en Pahoa ha alcanzado temperaturas mayores a los 1000 grados centígrados y se ha registrado un número inquietante de explosiones de metano. La materia vegetal en descomposición produce gas metano que puede viajar a través del subsuelo más allá del frente de lava en distintas direcciones, acumulándose en bolsones que pueden prenderse fuego. El presidente de Estados Unidos, Barack Obama, firmó hace una semana una declaración de catástrofe que se traducirá en ayuda para los habitantes de Pahoa. 
A medida que se acercaba al pueblo, la lava cubrió una carretera local, un cementerio y un cobertizo.

Sorprendentemente, la erupción actual del volcán Kilauea, llamada Pu’u O’o comenzó hace 30 años. Se inició el 3 de enero de 1983 en la que apareció lava fundida en una fisura larga de 7 kilómetros. A lo largo del curso de la erupción actual, el punto de salida principal de la lava ha cambiado varias veces. La fase más destructiva de la actual erupción del volcán Kilauea se inició en 1990, cuando la corriente de lava inundó Kalapana, un pueblo cercano, donde destruyó más de 100 casas en sólo 9 meses. El flujo de lava disminuyó durante 1991, pero en 1992, las erupciones comenzaron una vez más. Ahora la lava fluye por lo general a través de los tubos de lava, entra en el océano y existen pocas corrientes superficiales.

Kīlauea  es un volcán en escudo hiperactivo en Hawai, y el más activo de los cinco volcanes que conforman la isla de Hawai; es también uno de los volcanes más activos de la Tierra. Situado a lo largo de la costa sur de la isla, el volcán, con una edad de 300.000 hasta 600.000 años, emergió del nivel del mar hace unos 100.000 años; es el segundo volcán más reciente formado por el punto caliente de Hawai y el actual centro eruptivo de la cadena de montes submarinos Hawai-Emperador. Dispone de una gran caldera en la cumbre, de 5 kilómetros de ancho en la depresión principal y posee 165 metros de profundidad. Posee dos grietas activas de 125 y 35 Km. Generalmente, sus erupciones son de lava basáltica, aunque ocasionalmente, también ha causado erupciones explosivas.

El futuro  de la actividad del Kilauea será probablemente como lo ha sido durante los últimos 50.000 a 100.000 años;erupciones hawaianas y explosivas  que continuarán edificando la cumbre del volcán y aumentando sus zonas de fisuras. Es uno de los volcanes más estudiados y de los que más datos se tiene de sus erupciones por ser de lo más activos

Actividad para 2º bachillerato ciencias de la tierra: resolver las siguientes preguntas referidas al texto
a) Define los siguientes términos que aparecen  en la entrada; volcán en escudo, lava basáltica. punto caliente, caldera del volcán
b) Analiza los factores de riesgo de este volcán
c)  explica las medidas de predicción y prevención que salen en el texto
Entrega miércoles 3 en clase o el jueves 4 hasta las 21:00 horas por correo

LA CAFEÍNA

Esta entrada surge de nuestra visita en la semana de la ciencia a la ST LOUIS UNIVERSITY , en donde extrajimos cafeína del té. Ya que como todos debéis saber lo que se conoce como teína es lo mismo que la cafeína

La cafeína es un alcaloide del grupo de las xantinas, sólido cristalino, blanco y de sabor amargo.
Un alcaloide es un compuesto químico que posee un nitrógeno heterocíclico procedente del metabolismo de aminoácidos. Dentro de este gran grupo hay sustancias como la cocaína.. la morfina o la nicotina.
Y dentro de los alcaloides las xantinas son derivados de la purina  ( a los de biología les sonará las bases nitrogenadas púricas). Son sustancias poco solubles en agua y solubles en disolventes clorados ( de ahí que utilizáramos para la extracción diclorometano)

Su fórmula química es C₈H₁₀N₄O₂,su nombre sistemático es 1,3,7 trimetilxantina. Su parecido con la adenosina (base nitrogenada púrica) es la razón de sus efectos como droga psicoactiva ya que bloquea los receptores de esa base. que actúa en el sistema nervioso con múltiples funciones como avisar del cansancio.

El primero en aislar la cafeína del café fue el químico alemán Friedrich Ferdinand Runge en 1819

Se encuentra en forma natural en las hojas, semillas y frutos de más de 60 plantas entre las que se pueden mencionar, hojas de té, nueces de cola, café y granos de cacao

Cafeina y cerebro por raulespert

Actividad química 2º bachillerato: Como hemos visto la cafeína es un compuesto que tiene nitrógeno. Lo que quiero que hagáis es que busquéis los óxidos de nitrógeno y me digáis sus propiedades, usos y formas de obtenerlos. Entrega jueves 27 en clase o viernes 28 hasta las 21:00 por correo

ESOS MARAVILLOSOS BICHITOS I : LAS LEVADURAS

Tenía ganas de hacer una serie de entradas sobre organismos que han estado muy unidos al hombre y que en clase mencionamos frecuentemente. El primero de ellos es una levadura: Saccharomyces cerevisae que interviene en la fabricación del pan , del vino, cerveza... y que además nos sirve como modelo para el estudio de células eucariotas.

Este organismo es un hongo unicelular del grupo de los ascomicetos, por tanto es un organismo eucariota es decir con núcleo(a veces mis alumnos creen que una levadura es un tipo de bacteria por tanto procariota, lo cual como veis es un error) y con pared formada principalmente por polisacáridos como mananos, glucanos y algo de quitina

Al ser un hongo es heterótrofo. En condiciones de alta concentración de glucosa, maltosa o fructosa realiza una glucólisis y posteriormente se forma etanol, es decir realiza un a fermentación alcohólica. Una vez que los azúcares escasean pueden realizar la respiración vía ciclo de Krebs. Es por tanto anaerobia facultativa

El ciclo de vida de las levaduras alterna dos formas, una haploide y otra diploide. Ambas formas se reproducen de forma asexual por gemación. En condiciones muy determinadas la forma diploide es capaz de reproducirse sexualmente. En estos casos se produce la meiosis en la célula formándose un asca que contiene cuatro ascosporas haploides

S. cerevisiae es uno de los modelos más adecuados para el estudio de problemas biológicos. Es un sistema eucariota, con una complejidad sólo ligeramente superior a la de la bacteria pero que comparte con ella muchas de sus ventajas técnicas. Además de su rápido crecimiento( dos horas), la dispersión de las células y la facilidad con que se replican cultivos y aíslan mutantes, destaca por un sencillo y versátil sistema de transformación de ADN. Por otro lado, la ausencia de patogenicidad permite su manipulación con las mínimas precauciones.

Una levadura haploide contiene 16 cromosomas que varían en tamaño de 200 a 2200 kilobases (kb).Una ventaja adicional de este microorganismo consiste en que se conoce la secuencia completa de su genoma y se mantiene en constante revisión. Ello ha permitido la manipulación genética de los casi 6600 genes que codifica el genoma de levadura

y finalmente un vídeo de la levadura en el microscopio:

Actividad para segundo de bachillerato: realizar un power-point de la fabricación del pan, del vino o de la cerveza. Entrega jueves 27 noviembre en clase o el viernes hasta las 21:00 horas
Actividad para 1º bachillerato: buscar las características, nutrición y reproducción de cualquier otro hongo del grupo de los ascomicetos y realizar un power-point. entrega jueves 4 diciembre en clase o hasta las 21:00 horas por correo

AÑO 2100: EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO CERO

El panel intergubernamental contra el cambio climático (IPCC) de la ONU confirma la influencia humana, en el calentamiento glonal y nos advierte de las consecuencias irreversibles que tendría en el planeta

El presidente de la ONU nos habla de la necesidad de un acuerdo global que evite que la temperatura suba más de 2º C, temperatura a partir de la cual se considera irreversible el daño causado. Invita a los países a llegar a acuerdos que reduzcan entre un 40 y un 70% las emisiones de gases de efecto invernadero antes del año 2050 y que prácticamente sean cero en el 2100
En el informe además nos presenta un mundo en el que la tecnología es la adecuada para conseguir esa emisión nula con un coste económico no demasiado elevado, solo nos falta los acuerdos necesarios para conseguirlo

Este comité de la ONU está formado por más de 800 científicos que durante 13 meses han elaborado un informe que ahora ha sido presentado en Copenhague con las conclusiones que antes hemos visto, Se espera que en la cumbre sobre cambio climático de París del año 2015 se lleguen a acuerdos que empiecen a limitar la emisión de estos gases de efecto invernadero

Podéis ver varios artículos de prensa que nos hablan de ello: http://www.abc.es/sociedad/20141102/abci-cumbre-ipcc-cambio-climatico-201411012121.html,
http://elpais.com/elpais/2014/11/02/ciencia/1414927955_896799.html  y
http://www.elmundo.es/ciencia/2014/11/02/54560de4268e3e9a688b456e.html

 Actividad: Explica brevemente en qué consiste el efecto invernadero y cómo afecta al clima del planeta. ¿ cuales son los gases de efecto invernadero y  cómo se producen? 4 consecuencias del cmabio climático en España, y 4 modos de evitarlo
Entrega hasta el martes 11 a las 10:00

EL ADN ZURDO

El otro día en clase vimos los distintos tipos de ADN, y me preguntaron dónde podíamos encontrar la forma Z del ADN y como no supe que contestar pues he realizado esta entrada:

Existen tres formas principales en las que se puede encontrar el ADN, el ADN-B es la forma clásica, se decir la propuesta por Watson y Crick ; el ADN-A que es la misma forma B pero deshidratada que se obtiene en laboratorio y el ADN-Z del que vamos a hablar en esta entrada.

La forma Z del ADN es una doble hélice levógira con giro hacia la izquierda ( de ahí el título de la entrada, pero que no tiene que ver con la z de su nombre) . Esto de hélice levógira y dextrógira nos creó ciertas dudas en clase que espero que la siguiente figura despeje:

La a) es la hélice dextrógira y la b) la levógira

Como decía el ADN-Z es una doble hélice levógira con una conformación de su esqueleto en zig-zag ( de ahí la z del nombre) favorecida por la presencia del un alto contenido en G-C

La formación del ADN-Z se produce durante la transcripción de genes, en los puntos de inicio de la transcripción cerca de los promotores de genes que se transcriben de manera activa. Se cree que su función está relacionada con problemas de torsión que se producen durante la transcripción y que esta forma de ADN alivia. Al final de la transcripción, la topoisomerasa relaja la estructura del ADN volviendo a la conformación B.

 Por tanto al ser un forma transitoria del ADN es muy difícil de estudiar

Este ADN fue descubierto por primera vez por Robert Wells y sus colegas durante sus estudios de un polímero de repetición de inoisina-citosina.  Su estructura fue resuelta por Wang, Rich y colaboradores en 1979.

Finalmente una tabla compararativa de los tres ADN:

y un vídeo que nos muestra las diferencias

Como actividad estos ejercicios de selectividad sobre ácidos nucleicos: https://drive.google.com/file/d/0B6PCbrnQWiDuekpUUF9qdnhDYW8/view?usp=sharing
Entrega Jueves 6 octubre