bachillerato

SOLUBILIDAD, MIRA DÓNDE ESTÁ.

No todo vale cuando hablamos de disolver o precipitar. En estas semanas iremos repasando juntos los temas que estudian los alumnos de bachillerato en la asignatura de Química, así sirvan de pequeño apoyo para este curso y dar a conocer usos de la química en la realidad que nos rodea.

Tolerancia o solubilidad

Si eres tolerante, eres soluble por que permites el respeto íntegro del otro. De igual forma, si eres soluble, toleras un tamaño de partícula en dispersión molecular que supone la integridad hasta que precipita.

La solubilidad es la concentración máxima que alcanza un sólido cristalino en un volumen de líquido bajo condiciones determinadas de temperatura y presión. Este efecto tienen lugar debido a la ruptura de enlaces intramoleculares en los participantes, sólido y líquido, y formación de nuevos enlaces entre ellos.

 La constante del producto de solubilidad, Kps o Ks, es la constante de equilibrio heterogéneo entre un soluto sólido (sulfato de calcio) y sus iones en una disolución saturada (cationes calcio y aniones sulfato).

Los coeficientes de los iones en disolución establecen las potencias a las que se elevan las concentraciones de los iones en la expresión de Ks sin incluir concentraciones de líquidos o sólidos puros.

Podemos ver la solubilidad como una montaña a escalar, después de llegar a la cima no hay marcha atrás y precipitas al sólido suelo.

 Si la solubilidad es pequeña, la montaña es baja y la disolución saturada está muy diluida.

BELLAS ARTES: DEL LABORATORIO A LA PALETA

La restauración de obras de Arte asciende por esta montaña de la solubilidad con maestría y eficacia. La limpieza de barnices oxidados o eliminación de añadidos y repintes se basan en el conocimiento de la composición química de los materiales empleados por el autor. Jugar con la solubilidad de ellos hace que solamente se elimina la capa orgánica de barniz intermedio de protección sin desnudar ni dañar la obra original. Bellas Artes, bella química.

Hay disolventes reactivos que afectan a enlaces intramoleculares, como aminas, disolventes nitrogenados, H2O2 y disolventes alcalinos (bicarbonato potásico) y disolventes no reactivos (naftas, benceno, tolueno) que solo afectan a enlaces intermoleculares sin afectar a su identidad química.

Los restauradores deben conocer la polaridad, apolaridad y enlaces de hidrógeno de capa pictórica y emplear una mezcla de disolventes. La magia de la química es proporcionarle al restaurador un abanico de posibilidades y trucos para su tarea, como evitar toxicidad, las fases de evaporación de un disolvente líquido o pérdida de la capa pictórica por un mayor aporte de disolvente volátil. El kit del restaurador incluye soportes inertes como emulsiones de ceras o barnices en agua y disolventes en polvos absorbentes o geles.

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Un buen ejemplo de ello es la bella restauración del Pórtico de la Gloria culminada antes del inicio del 2021, año Xacobeo, concienciando sobre la importancia de preservar el Patrimonio. La restauración fue llevada a cabo en el conjunto de paramentos interiores y pilares de la catedral: nave principal, transepto, girola y tribuna, y los revocos de las bóvedas; todo un reto recuperar hasta 15 capas de policromía de los daños provocados por la expulsión de sales cloruro en yeso. Ahora brilla como ascuas de fuego.

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FORENSE: LA MUERTE NO ES EL FINAL

fuente: pixabay

La solubilidad está en nuestra vida, pero también en la muerte. En análisis forense ésta es un concepto importante para analizar posibles envenenamientos o sustancias tóxicas. La muerte no es el final sino que con ella comienza la búsqueda de metabolitos o sustancias derivadas de tóxicos detectables en análisis químico.

Sea por inhalación, contacto físico o por ingestión, el veneno entra en el cuerpo humano y pasa al torrente sanguíneo para dispersarse por todo el cuerpo. La capacidad de unión al sistema circulatorio depende de la afinidad por la albúmina del compuesto tóxico y es el veneno libre el culpable de entrar el las células en interrumpir la actividad celular.

Los tóxicos atraviesan la membrana plasmática por difusión simple, transporte por difusión facilitada transporte activo, filtración y/o endocitosis, por que puede combinar varias “puertas” de entrada. O van en coche solos, o van en autobús, pero entrar, te aseguro que entran.

Existen zonas del tubo digestivo especializadas en absorción (intestino delgado) al tener gran cantidad de vasos sanguíneos y una gran superficie de absorción. Esta circunstancia ayuda para obtener nutrientes en el organismo, pero también para nutrirse de tóxicos y hacerlos pasar directamente al hígado.

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Si te preguntase por un tóxico histórico, estoy segura que contestarías en unos segundos. El arsénico se ha empleado como veneno a lo largo de la historia por sus características, inodora e insípida como el agua. Y ¿de qué se le acusa?, es sospechoso de formar enlaces fuertes con el grupo tiol SH de enzimas celulares bloqueando el metabolismo celular. Pero se le pilla por los pelos, que es donde se detecta este elemento gracias al aminoácido cisteína y su gancho SH.

Pero volvamos a la solubilidad. Ahora les toca a los tóxicos biotransformarse a través de reacciones enzimáticas en moléculas con menor o mayor toxicidad. El etilenglicol es el ingrediente principal del anticongelantes, una ingesta accidental o ilícita se determinará gracias a la insolubilidad de oxalato de calcio.

El metabolismo de etilenglicol da lugar a ácido oxálico, el cual reacciona con cationes calcio del organismo precipitándose en forma cristalina en los riñones. La constante de solubilidad es pequeña, por lo que será también pequeña la concentración de iones necesarios para detectar el asesinato.

De nuevo otra oportunidad para poner el foco en la mejor versión de la química ; esenciales para relumbrar la belleza en el Arte y la justicia en la mano de la química forense. Tendrás más ejemplos proximamente, no te los pierdas.