Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo,nitrógeno y azufre .
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:
- Son insolubles en agua
- Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C (Figura de la izquierda). La naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es capaz de interaccionar con estas moléculas. En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja entropía, que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals. Este fenómeno recibe el nombre de efecto hidrofóbico (Figuras inferiores).
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Constituyentes importantes de la alimentación (aceites, manteca, yema de huevo), representan una importante fuente de energía y de almacenamiento, funcionan como aislantes térmicos, componentes estructurales de membranas biológicas, son precursores de hormonas (sexuales, corticales), ácidos biliares, vitaminas etc.
- Función de reserva. Son la principalreserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
- Función estructural. Forman lasbicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
- Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, lashormonas esteroideas y lasprostaglandinas.
- Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.
Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).
Fórmulas Mínimas
Para calcular las fórmulas químicas mínimassiga el siguiente procedimiento:
1. Los porcentajes de cada sustancia (elemento), trabájelos como si fueran gramos.
2. Convierta los gramos de cada elemento a moles.
3. Divida cada resultado por el menor de ellos.
4. Aproxime o multiplique para encontrar los enteros de cada elemento, los cuales se ponen como subíndices.
Ejemplo:
Determine la fórmula empírica de un compuesto que contiene 25,4% de Nitrógeno, 17% de Potasio y 57,6% de Oxígeno.
1. Covertir a gramos.
25,4% de N= 25,4 gramos de N
17% de K= 17 gramos de K
57,6% de O= 57,6 gramos de O.
2. Convertir a moles.
- Moles de N: 25,4 g de N * 1 mol de N / 14,006 = 1,81 moles de N.
- Moles de K: 17 g de K * 1 mol de K / 39,102 = 0,43 moles de K.
- Moles de O: 57,6 g de O * 1 mol de O / 15,99 = 3,6 moles de O.
3. Dividir por el menor.
- N: 1,81 / 0,43 = 4,2.
- K: 0,43 / 0,43 = 1
- O: 3,6 / 0,43 = 8,37
4. Aproximar los resultados y ponerlos como subíndices.
N: 4,2 = 4
K: 1= 1
O: 8,37= 8
= N4KO8.
Nota: Este es sólo un ejemplo. No hemos comprobado la existencia de este compuesto.
Fórmulas Moleculares
Indica la relación real de átomos que existen en las moléculas que forman un compuesto. Sólo es pertinente hablar de fórmula molecular en compuestos covalentes.
Para calcular la fórmula molecular se debe conocer la masa molecular del compuesto y la masa de la fórmula mínima. Al dividir estas dos cantidades, nos dará un número entero, el cual multiplica cada uno de los elementos de la fórmula mínima, para dar como resultado la fórmula molecular.
Ejemplo:
Si tenemos un óxido de hierro, con el 77.7% de Fe y 22.3% de O, cuál es la Fórmula empirica y molecular? Lamasa molecular de este compuesto es 143,7 u.m.a.
1. Encontrar la fórmula mínima.
Fe: 77,7%= 77,7 g.
O: 22,3%= 22,3 g.
Moles de Fe: 77,7 g * 1 mol de Fe / 55,84 g de Fe = 1,39
Moles de O: 22,3 g * 1 mol de O / 15,99 g de O= 1,39
Fe= 1,39 / 1,39= 1
O= 1,39 / 1,39 = 1
FeO = Fórmula Mínima.
2. Encontrar Fórmula Molecular.
Masa Molecular: 143,7 u.m.a.
Masa fórmula mínima:
Fe= 55,84 u.m.a.
O= 15,99 u.m.a.
Estos dos se suman y da 71,83 u.m.a.
143,7 u.m.a. / 71,83 u.m.a. = 2
Fórmula Mínima * 2 = Fórmula Molecular
FeO * 2 = Fe2O2.
1) En un alto horno, el mineral de hierro, Fe2O3, se convierte en hierro mediante la reacción:
Fe2O3 (s) + 3 CO (g) -----> 2 Fe (l) + 3 CO2 (g)
a) ¿Cuántos moles de monóxido de carbono se necesitan para producir 20 moles de hierro?
b) ¿Cuántos moles de CO2 se desprenden por cada 10 moles de hierro formado?
Solución: a) 30 moles CO b) 15 moles CO2
2) Carbonato de calcio se descompone por la acción del calor originando óxido de calcio y dióxido de carbono.
a) Formula la reacción que tiene lugar y ajústala.
b) Calcula qué cantidad de óxido de calcio se obtiene si se descompone totalmente una tonelada de carbonato de calcio.
Solución: 560 kg CaO
3) ¿Qué cantidad de gas cloro se obtiene al tratar 80 g de dióxido de manganeso con exceso de HCl según la siguiente reacción? MnO2 + 4 HCl ---> MnCl2 + 2 H2O + Cl2
Solución: 62,24 g de Cl2
4) La sosa cáustica, NaOH, se prepara comercialmente mediante reacción del NaCO3 con cal apagada, Ca(OH)2. ¿Cuántos gramos de NaOH pueden obtenerse tratando un kilogramo de Na2CO3 con Ca(OH)2?
Nota: En la reacción química, además de NaOH, se forma CaCO3.
Solución: 755 g de NaOH
5) Cuando se calienta dióxido de silicio mezclado con carbono, se forma carburo de silicio (SiC) y monóxido de carbono. La ecuación de la reacción es:
SiO2 (s) + 3 C (s) -----> SiC (s) + 2 CO (g)
Si se mezclan 150 g de dióxido de silicio con exceso de carbono, ¿cuántos gramos de SiC se formarán?
Solución: 100 g de SiC
6) Calcular la cantidad de cal viva (CaO) que puede prepararse calentando 200 g de caliza con una pureza del 95% de CaCO3.
CaCO3 ---> CaO + CO2
Solución: 107 g de CaO
7) La tostación es una reacción utilizada en metalurgia para el tratamiento de los minerales, calentando éstos en presencia de oxígeno. Calcula en la siguiente reacción de tostación:
2 ZnS + 3 O2 à 2 ZnO + 2 SO2
La cantidad de ZnO que se obtiene cuando se tuestan 1500 kg de mineral de ZnS de una riqueza en sulfuro (ZnS) del 65%. Datos: MZn = 65,4 u. ; MS = 32,1 u. ; MO = 16 u.
Solución: 814,8 kg de ZnO
Teoría de Arrhenius. * Acido. Es toda sustancia que en solución acuosa produce iones hidrógeno (protones). * Base. Sustancia que en solución acuosa produce iones OH (hidróxido). Y si se combina un ácido con una base, produce sal y agua.
Teoría de Lewis. * Ácido. Sustancia que acepta un par de electrones y se llama electrófilo. * Base. Sustancia que cede un par de electrones y se llama nucleófilo.
Teoría de Brönsted - Lowry. Establecieron que en una reacción redox hay transferencia de protones (Teoría del intercambio protónico). * Ácido. Es un ion que cede un protón. * Base. Es un ion que acepta un protón. Clasificación por su conductividad: fuertes y débiles. * Acido fuerte: Sustancia que en solución acuosa pierde fácilmente su protón. * Ácido débil: Sustancia que en solución acuosa pierde con dificultad su protón, no se disocia fácilmente. * Base fuerte: Aquella que en solución acuosa se disocia fácilmente. * Base débil: Aquella que en solución acuosa no se disocia fácilmente.
URL del artículo: http://www.ejemplode.com/38-quimica/594-teorias_acido-base:_arrhenius,_br%C3%B6nsted-lowry_y_lewis.html
Nota completa: Teorías ácido-base: Arrhenius, Brönsted-Lowry y Lewis
Teoría de Lewis. * Ácido. Sustancia que acepta un par de electrones y se llama electrófilo. * Base. Sustancia que cede un par de electrones y se llama nucleófilo.
Teoría de Brönsted - Lowry. Establecieron que en una reacción redox hay transferencia de protones (Teoría del intercambio protónico). * Ácido. Es un ion que cede un protón. * Base. Es un ion que acepta un protón. Clasificación por su conductividad: fuertes y débiles. * Acido fuerte: Sustancia que en solución acuosa pierde fácilmente su protón. * Ácido débil: Sustancia que en solución acuosa pierde con dificultad su protón, no se disocia fácilmente. * Base fuerte: Aquella que en solución acuosa se disocia fácilmente. * Base débil: Aquella que en solución acuosa no se disocia fácilmente.
URL del artículo: http://www.ejemplode.com/38-quimica/594-teorias_acido-base:_arrhenius,_br%C3%B6nsted-lowry_y_lewis.html
Nota completa: Teorías ácido-base: Arrhenius, Brönsted-Lowry y Lewis
una ppm (parte por millón) es una relación entre medidas de la sig. manera:
1 u/10^6 uns = 1 ppm
Por ejemplo: 1 microgramo/gramo = 1ppm
1 mg/kg = 1ppm
1 mg/L = 1ppm
1 mg/m^3 = 1ppm
Puedes tener ppm en peso, en masa o en volúmen
En cuanto a la fórmula. Suponiendo q te dan este problema:
Prob. Suponga que la salida del escape de un auto contiene 1.0% en volúmen de monóxido de carbono (CO). Exprese esta concentración en mg/m^3 en condiciones ideales.
Sol. Necesitas calcular primero las ppm del %CO q te dieron, porq sabes q mg/m^3 tiene una relación de 1/10^6.
Entonces la fórmula para calcular % vol es:
%CO= (ppm/1*10^6)*100
Despejas y sustituyes
ppm = [%CO*(1*10^6)]/100
ppm = [1*(1*10^6)]/100
y eso nos da
10 000 ppm
Despues..la fórmula para calcular mg/m^3 es:
mg/m^3 = (ppm*PM)/Vol. q ocupa 1 mol de gas ideal
donde PM = peso molecular
Vol. q ocupa 1 mol de gas ideal = 24.465 L (esto es para todos los gases en condiciones ideales 25° y 1 atm)
entonces
mg/m^3= (10000*28)/24.465 = 11,444.92 mg/m^3
1 u/10^6 uns = 1 ppm
Por ejemplo: 1 microgramo/gramo = 1ppm
1 mg/kg = 1ppm
1 mg/L = 1ppm
1 mg/m^3 = 1ppm
Puedes tener ppm en peso, en masa o en volúmen
En cuanto a la fórmula. Suponiendo q te dan este problema:
Prob. Suponga que la salida del escape de un auto contiene 1.0% en volúmen de monóxido de carbono (CO). Exprese esta concentración en mg/m^3 en condiciones ideales.
Sol. Necesitas calcular primero las ppm del %CO q te dieron, porq sabes q mg/m^3 tiene una relación de 1/10^6.
Entonces la fórmula para calcular % vol es:
%CO= (ppm/1*10^6)*100
Despejas y sustituyes
ppm = [%CO*(1*10^6)]/100
ppm = [1*(1*10^6)]/100
y eso nos da
10 000 ppm
Despues..la fórmula para calcular mg/m^3 es:
mg/m^3 = (ppm*PM)/Vol. q ocupa 1 mol de gas ideal
donde PM = peso molecular
Vol. q ocupa 1 mol de gas ideal = 24.465 L (esto es para todos los gases en condiciones ideales 25° y 1 atm)
entonces
mg/m^3= (10000*28)/24.465 = 11,444.92 mg/m^3
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