Quimica en nuestro ambiente.
En este tema, consideramos algunos aspectos de la química de nuestro ambiente, en especial sobre la atmósfera de la Tierra.
Tanto la atmósfera como la hidrosfera de nuestro planeta hacen posible la vida. El manejo de este entorno con el objetivo de mantener y reforzar la calidad de vida, es una de las preocupaciones más importante de nuestro tiempo. Es evidente que se requieren reformas drásticas y normas mucho más estrictas si queremos conservar la calidad de vida en el mundo. Como ciudadanos debemos participar en la instauración de leyes y reglamentos que tengan un impacto sobre nuestra salud, así como sobre la seguridad económica de nuestro país. Aun nuestras decisiones más sencillas como consumidores, requieren que valoremos los costos y los beneficios de nuestras acciones. Desafortunadamente, los impactos ambientales de nuestras decisiones no son evidentes en muchas ocasiones.
Cuánto mejor comprendamos los principios químicos que fundamentan las leyes fundamentan las leyes ambientales, mayores serán las oportunidades de formar juicios sólidos sobre temas económicos y políticos que afectan a nuestro entorno.

Química en nuestro entorno.

En nuestro entorno podemos ver que ocurren fenómenos químicos. Por ejemplo, los fuegos artificiales que son un conjunto de energía química que se libera por la mezcla de varias sustancias y éstas hacen que veamos la maravilla de luces que se
disparan. Son llamados Fuegos Artificiales.
Pero te preguntarás ¿qué nombre reciben estos fenómenos químicos?
Los fenómenos químicos son cambios que ocurren drásticamente en la naturaleza de la materia y las cualidades de las sustancias por las que estaba constituida.
Las combustiones son fenómenos químicos que consisten en la combinación de sustancias; en este proceso se libera energía en forma de luz y calor. Para que la combustión se lleve a cabo es necesario que existan 2 sustancias: el comburente y el combustible.
El comburente es la sustancia que al combinarse químicamente con otra, activa la combustión, éste es el oxígeno.
El combustible es la sustancia que produce energía y es la que arde. Los combustibles que más utilizamos son: los carbones, el petróleo y sus derivados.
Otro fenómeno químico muy cotidiano es cuando vemos efervescer un refresco o un medicamento.
Te preguntarás ¿qué sustancias hacen que este fenómeno se realice?
Los refrescos necesariamente deben tener bióxido de carbono líquido, al envasarlos y en el caso de los medicamentos consiste en la reacción de un ácido débil y una sal como el bicarbonato de sodio (NaHCO3), esta combinación da lugar al desprendimiento del gas carbónico (CO2) que hace se vean muchas burbujas en el agua. A estos fenómenos los llamamos mezclas efervescentes.
Las fermentaciones son fenómenos químicos muy antiguos y son empleados para la transformación de la uva en vino; entre otras, provocadas por microorganismos capaces de producir sustancias llamadas zimasas (levaduras).
La fermentación alcohólica ha ayudado a la industria para la fabricación de vinos, cervezas y licores.
En este tipo de fermentación es muy importante la presencia de cuatro sustancias: glucosa, alcoholes, agua y gas carbónico.
Otro fenómeno químico es el proceso de descomposición de los alimentos, Louis Pasteur, químico y biólogo francés fue quien se dedicó a estos estudios y definió este proceso como las transformaciones químicas que sufre la materia orgánica, provocada por la acción de microorganismos, tales como bacterias, levaduras y hongos.
Si nos damos cuenta los fenómenos químicos están presentes a lo largo de nuestra vida diaria y nosotros podemos intervenir mucho en la realización de estos fenómenos.
Más adelante podremos estudiar las maneras en las que podemos realizar estos fenómenos para entender mejor los contenidos de la Química.

La química en los alimentos.
La química de alimentos es el estudio, desde un punto de vista químico, de los procesos e interacciones existentes entre los componentes biológicos (y no biológicos) que se dan en la cocina cuando se manipulan alimentos. Las sustancias biológicas aparecen en algunos alimentos como las carnes y las verduras (y hortalizas), y en bebidas como la leche o la cerveza. Este estudio es muy similar al de la bioquímica desde el punto de vista de los ingredientes principales, como los carbohidratos, las proteínas, los lípidos, etc. Además incluye el estudio del agua, las vitaminas, los minerales, las enzimas, los sabores, y el color.[1] Se estudia principalmente en el procesado de alimentos, y en la nutrición. Algunos autores definen la química de los alimentos como una ciencia interdisciplinaria entre la bacteriología y la química.[2] Un ejemplo de estudio de la química de los alimentos se puede ver en la reacción de Maillard, que define el color tostado de ciertos alimentos.[3]


Historia
La química de los alimentos data de los comienzos de la propia química, es decir desde el siglo XVIII en el que algunos investigadores empezaron a realizar estudios sobre ciertos alimentos, entre ellos cabe destacar a Carl Wilhelm Scheele (aisló el ácido málico en las manzana en el año 1785), y Sir Humphry Davy (publicó el primer libro que relacionaba la química con la agricultura en 1813 titulado Elements of Agricultural Chemistry, en una serie de lecturas en el Reino Unido, este libro llegó hasta la quinta edición.) En el año 1874 la "Society of Public Analysts" se formó dando lugar a estandarización de métodos analíticos.[4] De todas formas la química de los alimentos no tomó una forma definitiva hasta entrado el siglo XX.[2] a pesar de todo existen estudios incipientes que se pueden categorizar dentro de lo que denominamos hoy en día química de los alimentos.[5] [6]
Durante el periodo de tiempo que va desde 1780–1850 se hicieron numerosas contribuciones y los químicos de importancia desarrollaban trabajos dentro del área de los alimentos. Cabe desatacar al químico sueco Carl Wilhelm Scheele que hizo descubrimientos relacionados con la química, siendo uno de los más importantes el descubrimiento de las propiedades de la lactosa (1780), la oxidación del ácido láctico (1780), aisló el ácido cítrico del zumo de limón (1784).

La química en el agua

Dureza Total GH
La dureza total o tambien llamado GH, nos indica la cantidad de sales de Ca y Mg que hay en el agua, las mas importantes son el bicarbonato calcico Ca(HCO3)2 y el sulfato calcico CaSO4, pero todas las sales de Ca y Mg influyen en el GH. Un grado de GH equivale a 17,9 mg de carbonato calcico CaCO3, Para la mayoria de los peces la dureza ideal esta entre 3 y 10, algunos ciclidos necesitan mas para que esten en un ambiente apropiado.
Cuadro sobre la dureza en ºgh y mg/l
0-4º gh
0-70 mg/l CaCO3
muy blando
4-8º gh
70-140 mg/l CaCO3
blando
8-12º gh
140-215 mg CaCO3
medianamente duro
12-18ºgh
215-320 mg CaCO3
bastante duro
18-30º gh
320-540 mg/l CaCO3
duro
+ 30º gh
+ 540 mg/l CaCO3
muy duro

Dureza de Carbonato KH
Es medida por la cantidad de carbonatos que tenga el agua, bien Calcicos, Magnesicos, Sodicos o de cualquier otro metal mono o bivalente principalmente. El KH nos da una idea de la capacidad tampon que tiene el agua de nuestro acuario, es decir a mayor KH, nuestro agua sera mas estable en lo que a PH se refiere, mas capacidad tendra de neutralizar los desequilibrios que se produzcan. Un KH elevado nos asegura que el Ph del agua no va a variar de forma brusca. A partir de un KH de 4, nuestro Ph puede estar mas o menos tranquilo.
Dioxido de Carbono CO2

El dioxido de carbono es parte de una serie de compuestos que reaccionan entre si para formar otros, intentando siempre buscar un equilibrio, e influye de forma importante en el Ph y el KH, de hecho hay una relaccion estable entre CO2, Ph y KH, existen tablas en las que conociendo dos de estos valores podemos conocer el tercero, esto es util para saber la cantidad de CO2 que tiene el agua, dado que con los tests, el CO2 es el mas dificil de medir. En la siguiente reaccion vemos la relacion que existe entre el CO2, el acido carbonico, los bicarbonatos y carbonatos.
CO2 + H2O --- H2CO3 --- H+ + HCO3- --- H+ + H+ + CO3=
Dioxido de Carbono Ac. Carbonico Ion Bicarbonato Ion Carbonato
En el acuario, las sales mas importantes son Ca(HCO3)2 y el CaCO3, la primera se pierde al hervir el agua, la segunda se disuelve en el agua pero no es soluble.
Ca(HCO3)2 <====== CaCO3 + CO2 + H2O Cuando hay un deficit de CO2 la reaccion se desplaza hacia la derecha y cuando hay un exceso de CO2 se desplaza a la izquierda. Por lo tanto el CO2 determina hacia donde se desplaza la reaccion. El Ca(HCO3)2 solo puede estar disuelto cuando una cantidad de CO2 esta presente. Dependiendo del Ph, (el CO2, H2CO3, HCO3- y el CO3=) guardan una proporcion determinada, por eso se puede saber cuanto CO2 hay si sabemos el Ph y el KH.
PH El Ph es la concentracion de iones H+, realmente no necesitamos saber de forma tecnica lo que es el Ph, pero si nos interesa saber como varia con respecto a todo lo que sucede en el acuario, es decir cosas como que si abonamos las plantas con CO2 el Ph disminuye, que en un Ph elevado tendremos poco CO2 disuelto en el agua, que el Ph tiende por la descomposicion de la materia organica a disminuir, que debemos mantener a los peces en un valor de Ph adecuado a ellos, que la mayoria (no todas) de las plantas crecen mejor a Ph 7...etc.