¿Qué me conviene comer?

Bloque III. La transformación de los materiales: reacción química. Identificación de cambios químicos en el lenguaje de la química. 

¿Qué me conviene comer?

De la comida dependemos para sobrevivir, ya que esta nos da nutrientes, vitaminas, etc. Que aportan al organismo que los consume energía suficiente para que este se desempeñe adecuadamente en su entorno; la nutrición es la disciplina encargada de estudiar estos procesos. Sin embargo, comer no es lo mismo que nutrir y es necesario tener una alimentación variada, completa, equilibrada y suficiente para cubrir las necesidades nutricionales de cada persona.

La caloría como unidad de medida de la energía.

Las calorías son el equivalente de energía que se obtiene de los alimentos, la cual se utiliza para poder llevar a cabo las funciones del organismo como mantener la temperatura corporal sin importar si hace frio o calor, las funciones involuntarias (circulación, respiración, digestión)  y voluntarias (correr, hacer ejercicio, estudiar, bailar).

No todos los alimentos contienen los mismos tipos de compuestos; por lo tanto mientras más calorías tengan los alimentos, más energía se proporciona al organismo. Puesto que se necesita una gran cantidad de calorías para satisfacer las necesidades metabólicas, es más conveniente utilizar la kilocaloría como unidad de medida, cuyo prefijo indica un total de 1000 unidades, es decir, una kilocaloría equivale a 1000 calorías.

Para calcular las calorías indicadas ingeridas en los alimentos, es necesario conocer la composición nutricional de estos, la cual aparece en la etiqueta de los productos que se compran.

Para este cálculo se considera la cantidad de carbohidratos, grasas y proteínas del alimento y se toman en cuenta los valores energéticos de los distintos nutrientes:

• 1 gramo de proteínas= 4 kilocalorías
• 1 gramo de carbohidratos= 4 kilocalorías
• 1 gramo de grasas= 9 kilocalorías

Además de necesitar las calorías como fuente de energía, el cuerpo necesita otras sustancias químicas llamadas nutrientes, que son liberadas durante la digestión.

Los nutrientes son imprescindibles para el correcto funcionamiento del organismo y estos se encuentran dados por:

o Carbohidratos. Azucares, fibra y almidones, compuestos orgánicos formados por carbono hidrogeno y oxígeno, y se clasifican en:

•   Simples: Azucares que, por su tamaño, se absorben rápidamente y generan glucosa casi de inmediato. Son aquellos contenidos en alimentos como las frutas, el azúcar de mesa, las golosinas.
•  Complejos. Se absorben lentamente y tienen la función de servir como reserva del organismo. Están incluidos en los panes y cereales, así como en las verduras que contienen almidón.

o   Grasas. También llamadas lípidos; en conjunto con los carbohidratos constituyen la mayor fuente de energía para el cuerpo y ayudan a absorber algunas vitaminas. Debido a que son sustancias apolares, no pueden ser solubles en agua, lo cual permite a algunos tejidos y membranas del organismo funcionar como aislantes. Existen dos tipos de grasas:

• Esenciales. Son aquellas que el organismo no puede sintetizar por sí mismo y que están presentes en alimentos como la carne, el pescado, el huevo, las semillas o el aceite de oliva
• No esenciales: Se trata de los ácidos grasos saturados compuestos por triglicéridos de origen animal como la manteca de cerdo, piel de pollo, y lácteos.

o   Proteínas: Las proteínas son moléculas integradas por carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno. Están constituidas por largas series de moléculas llamadas aminoácidos. También componen aproximadamente el 50% del peso de los tejidos y son las encargadas de establecer la apariencia y estructura de las células. Están en alimentos como la carne de vaca, carne de cerdo, pavo, pollo, pescado o huevo.

El calor en las reacciones químicas.

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Subtema. El calor en las reacciones químicas.

El calor participa de diferentes maneras en toda reacción química, ya sea siempre presente debido al movimiento de las moléculas, el cual aumenta o disminuye de acuerdo al nivel de calor que se les aplica; o por las transformaciones químicas, en las cuales, generalmente es liberado debido a ellas.

Cuando una reacción química libera energía térmica, se dice que es una reacción exotérmica (exo: fuera), en cambio, cuando se necesita suministrar energía térmica para iniciar una reacción, se le llama endotérmica (endo: dentro).

La ecuación química

Bloque III. La transformación de los materiales: reacción química. Identificación de cambios químicos en el lenguaje de la química. 

La ecuación química

Las ecuaciones químicas son la forma en la que el ser humano utiliza para interpretar y entender las reacciones químicas en sus estados inicial y final.

Estas utilizan una variedad de símbolos para describir la reacción química.

En este video, propiedad del ususario de youtoube  Wegener Tesla, https://www.youtube.com/watch?v=2UiX-O7C6II  explica varios aspectos de las ecuaciones quimicas.

Reacciones químicas.

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Subtema. Reacciones químicas.

Muchos cambios químicos no dependen de la acción del hombre. Ocurren naturalmente, como por ejemplo, la fotosíntesis y el metabolismo, lo cual es un conjunto de reacciones químicas que suceden en las células vivas.

Sin embargo, otras reacciones químicas han sido obra del hombre, muchas de ellas son para la facilitación de la producción de necesidades básicas y mejorar la calidad de vida.

Estas son llevadas mediante reacciones químicas las cuales pueden ser llevadas a cabo de las siguientes formas:

• Mediante la combinación de dos o más sustancias que dan lugar a un solo compuesto, también llamada como reacción de síntesis 

• Por medio de la desintegración de una sustancia en dos o más, conocida como reacción de descomposición.

• El intercambio de dos átomos con otro equivalente en un compuesto químico. También denominado como reacción de sustitución. 

Los reactantes o reactivos son los participantes en una reacción química, ya que son estos los que reaccionan para generar el producto, el cual posee propiedades, características y conformaciones distintas a las de los reactantes.
La reacción química dura hasta que los reactivos llegan a un estado estable o de equilibrio.

Toda ecuación química debe de tener números iguales de cada elemento, tanto en los reactivos como en los productos. Pero si esto no sucede se deben de seguir los siguientes pasos:

• Contar los átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha y corroborar que estén en el mismo número, de lo contrario, se le tienen que agregar coeficientes a cada sustancia para que quede correctamente balanceada.

• Para realizar el balanceo, se buscan los coeficientes menores, debido a que no hay método o fórmula para encontrar los coeficientes así que se cuentan los átomos de los reactivos y productos y se empieza a buscar el coeficiente del átomo que no está balanceado.

• Hay que recordar que solamente cuando es necesario balancear una ecuación se incida el número de moléculas que intervienen en la reacción delante de la fórmula química de cada compuesto. También hay que recordar que los subíndices no son posibles de cambiar. Y tomar en cuenta que la masa total de una reacción es igual a la masa total del producto, es decir no hay ningún cambio respecto a la masa.

Recomiendo este video https://www.youtube.com/watch?v=SoYJPl80oew  Propiedad del usuario de youtube aprendeaquiyahora, en donde explica el balanceo de ecuaciones químicas mediante el método de tanteo

Manifestaciones y representación de reacciones químicas

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Subtema. Manifestaciones y representación de reacciones químicas.

Toda materia pasa por un cambio físico o uno químico. La diferencia entre uno y el otro es que:

• Los cambios físicos solo afectan la forma, sin afectar la estructura de la que está hecha. 
• Los cambios químicos cambian la materia de la que está hecha, es decir, su estructura.

Un ejemplo de cambio físico es el hielo. El hielo está hecho de agua, simplemente se cambia el nombre de hielo a agua, debido a su forma y la energía de las moléculas, sin embargo, sus átomos siguen siendo los mismos que el agua: H₂O. Así que cuando el hielo se derrite sigue siendo agua, ya que en ningún momento cambio la materia de la que estaba hecha.

En cambio, un cambio químico, por ejemplo un pastel. El pastel está compuesto de varios ingredientes o materias. Cuando se mezcla y hornea la apariencia cambia, la forma y todo se mezcló para crear un pastel.

Otras características de los cambios químicos es que son irreversibles: Los ingredientes del pastel están tan mezclados que no se pueden separar a sus formas originales. Y un cambio físico es reversible: El hielo vuelve a ser agua y el agua hielo.

Las siguientes situaciones son manifestaciones de algún cambio químico:

Emisión de calor: A veces cuando dos o más químicos se mezclan para crear uno nuevo, sufren un cambio químico, estas desprenden energía térmica debido a la interacción que los dos o más químicos tuvieron y esta energía es probable de ser empleada para causar otras energías como mecánica o eléctrica.

• Emisión de Luz: Es causada por la actividad de las partículas eléctricamente cargadas que forman los átomos y moléculas. El movimiento de los electrones (parte del átomo con energía negativa) y las vibraciones de los átomos que conforman las moléculas, contribuyen en maneras diferentes a este cambio químico y otros fenómenos ópticos. Un ejemplo de este cambio químico son las luciérnagas, las cuales contienen células especiales que les permite emitir luz. La molécula energética ATP, la proteína llamada Luciferasa y el oxígeno son otros participantes importantes para este cambio químico. 
• Efervescencia: consecuencia de mezcla de dos sustancias en diferente estado (liquido-liquido o liquido-solido) Ejemplo claro de este cambio químico es el burbujeó de las bebidas (refresco con gas) debido a la presencia de dióxido de carbono que es incorporado al ser envasada.
• Precipitación: Resultado de cambio químico entre dos sustancias solubles. Estas dos sustancias contienen iones con carga opuesta y forman un sólido irónico, el cual se va al fondo del recipiente.
• Cambio de color: Este cambio químico se lleva a cabo en el agua y colorea la disolución, sin embargo no siempre es posible este cambio químico.

Para una mejor comprensión del tema, recomiendo los siguientes links:

https://www.youtube.com/watch?v=wtxituz7HxE Video Propiedad del usuario de youtube Juan Ramón Gonzalez rubio

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/html/adjuntos/2009/06/25/0001/5_ID/index.html Creditos a quien corresponda.

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema6/index.htm  El libro de Ciencias 3 recomienda esta pagina para la búsqueda de mas información.