Nueve datos curiosos que no sabías de química

José Luis Olivares Romero, Israel Bonilla Landa, Liliette Barcelona Cazanave

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de junio 2022

Desde los orígenes de la humanidad la química siempre ha ocupado un lugar importante y especial en el desarrollo de ésta. No importa en donde te encuentres, en tu cuarto, la cocina, caminando en la calle o manejando tu auto. Tomate un tiempo y observa a tu alrededor. Todo lo que ves está compuesto por átomos, y estos al combinarse pueden formar estructuras más complejas que dan lugar a los plásticos, metales, telas, etc.

Por ejemplo, cuando enciendes una luz para iluminar una recámara, en ese foco esta ocurriendo un fenómeno químico, o alguna vez te has preguntado ¿porqué las llantas de tu automóvil son resistentes a la fricción?, la respuesta a esta pregunta se deriva también de una reacción química que permite obtener el polímero que constituyen tus neumáticos. ¿Alguna vez te has enfermado? Piensa en los medicamentos que consumes para aliviar ese dolor de cabeza o la gripe, todos ellos vienen de procesos químicos. Incluso los antivirales que se están empleando actualmente para combatir el COVID-19, son el resultado de procesos químicos que permiten la obtención de estos medicamentos a gran escala. Resulta interesante de esas observaciones darnos cuenta de que todo el tiempo estamos rodeados de reacciones químicas. A continuación, te describo ocho datos curiosos que involucran procesos químicos que harán volar tu mente e imaginación. 

Miel sin fecha de caducidad

La miel es un fluido muy dulce y viscoso producido por el género de abejas Apis. Esta se ha utilizado desde hace muchos años en todo el mundo y su principal componente son carbohidratos. De hecho, estos son los responsables de su intenso dulzor. La explicación de que no tenga fecha de caducidad se debe a su bajo contenido de agua que da como resultado que a los microorganismos les resulte imposible sobrevivir en ella, pudiendo así conservarse durante años sin perder sus propiedades.

Has llorado al cortar una cebolla

El porque los humanos lloramos depende de muchos factores tales como emociones o situaciones que pueden involucrar desde tristeza a alegría. Pero también existe otra razón que nos lleva a soltar algunas lágrimas en la cocina. Seguramente has notado que cuando cortas una cebolla sientes algo en los ojos que te hacen lagrimear. Esto se debe a que en la cebolla existen algunos compuestos derivados de azufre. Al cortar la cebolla rompemos sus células, y esto ocasiona que los compuestos químicos que estaban internamente separados se combinen formando un compuesto lacrimógeno, es decir, un gas que golpea nuestras pupilas y después llega los nervios sensoriales de los ojos haciéndonos llorar. De hecho, algunas armas químicas se basan en este principio. Finalmente, al detectar la irritación, las terminaciones nerviosas del ojo reaccionan produciendo más lágrimas como mecanismo de protección. Nuevamente utilizando a la química a nuestro favor, lo que podemos hacer para disminuir la reacción que se produce al cortar la cebolla es enfriarla, al disminuir la temperatura retardamos la reacción o bien podemos sumergirla en agua para cortarla, los gases liberados se diluyen en el agua y pierden su potencia. Toma en cuenta que estos procesos podrían alterar su sabor por lo que tal vez no quede más remedio que soltar algunas lágrimas para poder preparar un buen platillo.

Te gustan las carnes rojas

Desde que la humanidad aprendió que puede manejar y criar animales domesticables para su producción y consumo, la carne que se produce derivada de esta actividad juega un papel muy importante en la alimentación humana ya que es una de nuestras principales fuentes de proteínas, vitaminas, y otros elementos esenciales tales como hierro, potasio, fósforo y zinc. Ahora bien, existen carnes rojas y blancas. Básicamente, la diferencia entre los dos tipos de carnes está en su contenido de mioglobina, la cual es una proteína que forma parte del músculo y es responsable de almacenar oxígeno. Si eres un asiduo consumidor de carne, alguna vez habrás notado que conforme la vas cortando se desprende un líquido rojizo que comúnmente confundimos con sangre. En realidad, lo que estás observando es la mioglobina, compuesto que no solo ayuda a almacenar oxígeno, sino que también le da el característico color rojo de la carne. 

La punta de tu lápiz podría ser un diamante

El carbono es uno de los elementos más importantes en la naturaleza ya que todas las formas de vida en nuestro planeta están constituidas por este elemento. Por ejemplo, el carbono lo podemos encontrar en las cadenas de ácido desoxirribonucleico (ADN) que contiene toda nuestra información genética. Desde organismos microscópicos hasta el animal más grande que te puedas imaginar tienen carbono como parte de su estructura molecular. El carbono tiene la particularidad de presentarse en la naturaleza de diferentes formas denominadas alótropos (capacidad de un átomo de poseer diferentes estructuras
atómicas), es decir, se trata del mismo átomo, pero con diferentes arreglos tridimensionales. Por ejemplo, si el carbono se acomoda en forma de láminas forma el grafito, y este lo puedes encontrar en la punta de un lápiz. El diamante es otra forma alotrópica, aun cuando se trata del mismo átomo el arreglo espacial que adoptan es diferente. El diamante es uno de los minerales más duros que se conoce y debido a esto tiene aplicaciones industriales, medicas, y más comúnmente en joyería.

Ahora piensa en un pequeño balón, pero formado por átomos de carbono únicamente, este tipo de estructuras se conocen como fulerenos y también son extremadamente caros, han mostrado ser útiles en electrónica y tecnología espacial. 

Jugos gástricos del estómago

No cabe duda de que nuestro cuerpo es una maravilla de la ingeniería de la naturaleza. Nuestra inteligencia nos permite adaptarnos al mismo tiempo que evolucionamos, por ejemplo, contamos con un sistema inmunológico que nos permite defendernos de microorganismos que nos enferman. Por otra parte, seguramente has escuchado que los ácidos son líquidos que tienen la capacidad de corroer o disolver casi cualquier cosa, y aunque te parezca imposible, en el interior de nuestro estómago se encuentra un líquido que es capaz de disolver metales. Nuestro estómago está lleno de un líquido compuesto de una mezcla de ácido clorhídrico, cloruro de sodio y cloruro de potasio en diferentes niveles de concentración, este líquido ácido ayuda a descomponer los alimentos y matar las bacterias. ¿Te parece asombroso que las 24 horas del día andemos con este ácido en nuestro estómago? Pues este ácido es tan fuerte como el ácido de una batería, es decir, podría disolver unmetal, y si te cayeran directamente un par de gotas en la piel te quemarías. 

Globos de helio

El helio es gaseoso y no es inflamable, es el segundo elemento más ligero y abundante del universo, sin embargo, su presencia a nivel del mar es mínima. Seguramente alguna vez has visto globos que se pueden suspender en el aire y esto se debe a que contienen este gas. Si tomaras una bocanada de este gas tus cuerdas vocales vibrarían con mayor rapidez y las ondas sonoras se desplazarían con mayor velocidad produciendo notas más agudas. Estos dos fenómenos tienen la misma explicación, el helio es 7 veces más ligero que el aire, y debido a esto los globos flotan. Además, esta disminución de la densidad del gas también lo hace menos resistente a la vibración.

Te gustan los plátanos

Los plátanos son un fruto muy popular que se ha empleado en la elaboración de postres o para preparar diferentes platillos. ¿Alguna vez has notado que los plátanos que se encuentran en tu cocina comienzan a oscurecer? Bien, esto se debe a que este fruto produce etileno, el cual es un gas que hace que la fruta madure y que se ablande. El gas rompe las paredes de las células y convierte los almidones en azúcares. Debido a esto también es común que mientras más maduro se encuentre un plátano más dulce sea su sabor. Pensando en este fenómeno no es conveniente almacenar los plátanos juntos a otros frutos debido a que también se va a promover la maduración. Ahora que sabes esto, lo mejor es mantener tus plátanos alejados del frutero.

Indicadores de pH ácido-base caseros

A decir verdad, existe una gran variedad de sustancias que pueden emplearse como indicador ácido-base. En química, un indicador es una sustancia natural o sintética que añadida a la muestra sobre la que se desea realizar el análisis produce un cambio físico apreciable por los sentidos, generalmente un viraje de color. 

Desde un punto de vista químico, los indicadores son colorantes que cambian según estén en presencia de un medio ácido o básico y pueden tomar colores que van desde el rojo, que indica ácido, hasta el azul que esta relacionado con la basicidad (lo opuesto a ácido). De hecho, estos colores nos dan una idea de la ácidez de la muestra en cuestión. El indicador de pH ó ácidez más usado en un laboratorio químico es la fenolftaleína y el azul de metileno. Sin embargo, en casa resultaría muy fácil realizar una valoración de medio ácido-base utilizando soluciones en agua caliente de zanahoria, fresas, col morada, entre otros, pudiendo averiguar el color del indicador para el ácido con jugo de limón o vinagre, y para el medio básico con bicarbonato de sodio. Para este último ingrediente, con la acidez del vinagre la mezcla se vuelve roja, mientras que con el bicarbonato de sodio el pH del zumo de la col cambia a una coloración azul. Te podrías preguntar ¿y que utilidad tiene este conocimiento? Bien, la siguiente vez que prepares una salsa verde y te quede con un sabor “agrio” debido a la acidez de los tomates, solo adiciona una pisca de bicarbonato de sodio para neutralizar esta acidez y notaras que el sabor de tu salsa mejora notablemente. 

Tu cuerpo y los átomos

Inicialmente se pensaba que un átomo era la partícula más pequeña e indivisible que conformaba todas las cosas. Conforme la ciencia fue evolucionando se descubrió que en realidad el átomo contiene partículas todavía más pequeñas, y su tamaño es tan pequeño que se requieren microscopios de última generación para verlo.

Cuando uno habla de átomos se pueden plantear preguntas casi filosóficas como, por ejemplo:¿por qué si los átomos no están vivos, si pueden agruparse para formar parte de nosotros? Sin éstos no habría agua, ni aire, ni rocas, ni estrellas, ni ninguna de todas las cosas que conocemos actualmente. Nosotros formamos parte de este universo gracias a la particularidad que tienen los átomos de agruparse de manera ordenada. En la historia de la humanidad los átomos se han reciclado de tal forma que los que conforman tu cuerpo alguna vez fueron parte de otro ser vivo. Si usamos la imaginación, notaremos que existe la probabilidad de que algunos de tus átomos alguna vez formaran parte de alguna celebridad científica como Isaac Newton o Albert Einstein. Y esto se debe a que cada átomo en tu cuerpo tiene aproximadamente 13.5 mil millones de años, ya que estos fueron creados con el nacimiento del universo. Cuando se creo el universo, el primer elemento fue el hidrógeno, éste al fusionarse dio lugar al helio, y así sucesivamente, estas fusiones dieron origen a todos los átomos que conocemos actualmente. 

La complejidad del átomo

Foto: https://fondosmil.com/ciencia

La próxima vez que estés sentado en tu oficina, recámara, o sala de tu hogar, podrías pensar, analizar y tratar de explicar algunos de los procesos químicos que están ocurriendo para que tu puedas vivir cómoda y saludablemente, seguramente te darás cuenta de que no hay un rincón en tu casa que no este relacionado con la química. 

El Dr. José Luis Olivares Romero es químico e investigador titular en el Clúster Científico y Tecnológico del Instituto de Ecología, A.C., en Xalapa, Veracruz. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores en el nivel II. Las líneas de investigación de su trabajo están relacionadas con el desarrollo de procesos para la obtención de moléculas bioactivas para uso en el sector agroforestal o de la salud.