Química, Universo, Tierra y Vida

SÍNTESIS DE LOS CAPÍTULOS DEL LIBRO.

1. ÁTOMOS Y MOLÉCULAS EN EL UNIVERSO. LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.
   Astrónomos y físicos han postulado como origen del universo una gran explosión  dando origen a innumerables galaxias, como la Vía Láctea, que es donde se encuentra el planeta Tierra. Al darse esta explosión, que fue un evento químico, se originaron  los primeros núcleos de elementos: el Hidrógeno y el Helio. Tiempo después se comenzaron a formar cada vez mas elementos llegando a un total de 100 elementos.
   Para esto, los químicos descubrieron que los elementos se podían clasificar de acuerdo a sus características tanto físicas y químicas, a lo que se formo la TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.
   El H y el He son los elementos mas ligeros; ademas de ser los principales constituyentes del Universo,  tienen una gran proporción ( H-90%, He 8% ).
   El Hidrógeno es el elemento mas sencillo y abundante del universo, esta formado por un núcleo, llamado proton  que posee una carga positiva, la cual es neutralizada por un electrón  que tiene una carga negativa. Este al ser combinado con otros elementos, se forman moléculas  Un ejemplo es cuando en un recipiente cerrado se pone una unidad de hidrógeno por 8 de oxigeno y se produce una chispa eléctrica, se provoca una explosión con formación de agua, sin gases sobrantes, pero si la cantidad de uno de los gases excede a las proporciones antes dichas, quedara el exceso sin reaccionar. A esto se le llama LEY DE LAS PROPORCIONES CONSTANTES.
      >PROPIEDADES DEL AGUA: El agua es el producto en la combustión del Hidrógeno. Es la molécula mas abundante y vital en la Tierra, donde se encuentra en 3 estados: liquido (en donde cubre 3/4 partes de la superficie del planeta, y se presenta en mares, ríos y lagos); en estado gaseoso (en donde cubre grandes cantidades de la atmósfera, y el estado sólido (hielo).
   Esta molécula constituye mas de la mitad del peso de los seres vivos, y en los organismo marinos se les encuentra una proporción de mas de 90% en peso. El agua, en estado puro, es un liquido incoloro, insípido e inodoro. Sus propiedades físicas son: su tipo de fusión es de 0°. de ebullición a nivel del mar es de 100° y la mayor densidad que alcanza es de 4°.
   El agua en estado sólido es MENOS densa que en estado liquido. 
     >LAS GRANDES RESERVAS DE AGUA COMO REGULADORAS DEL CLIMA: El agua cuando se calienta o enfría mas lento que el suelo, sirve para regular la temperatura. El agua no solo esta presente en la tierra , sino que se ha detectado en otros cuerpos celestes, también debe de existir debajo de la corteza marciana, ya sea en forma de hielo en invierno o liquida en verano.
   >AGUA OXIGENADA, PERÓXIDO DE HIDRÓGENO H2O2: Se llama agua oxigenada al compuesto que tiene un átomo de oxigeno mas que el de agua.Por tener un átomo de mas de oxigeno, es inestable, pues libera oxigeno con facilidad para quedar como agua común  El agua oxigenada es empleada como desinfectante por su facultad de liberar oxigeno y matar a los microbios.
   >PREPARACIÓN DE HIDRÓGENO: El hidrógeno se puede liberar  de las moléculas en las que se encuentra combinado con otros elementos. Por ser el compuesto de hidrógeno mas abundante y accesible, sera la materia prima en que primero de piense en prepara hidrógeno. El Agua esta formada por átomos de hidrógeno (H), donde pierde su único electrón con facilidad para da iones positivos (H+) al pasar una fuente de energía a través del agua, y por tener carga positiva, es atraído al polo negativo (cátodo), donde liberara hidrógeno gaseoso (H2) ; mientras con el proton,  por tener carga positiva, viajaran al polo negativo o ánodo para desprender un volumen de oxigeno gaseoso.
   Esta reacción es mejor conocida como Electrolisis, que es la ruptura de una , molécula por medio de la electricidad.
   >OBTENCIÓN DE HIDRÓGENO POR DESCOMPOSICIÓN DEL AGUA CON METALES:  AL arrojarse un trozo de sodio metálico sobre agua se efectuara una reacción violenta, en donde se desprende hidrógeno y se genera calor (2 Na + 2 H2O --> 2 NaOH + H2) . Una forma de controlar la reacción para preparar hidrógeno es la descomposición de un ácido fuerte por medio de un metal, para que en la reacción el metal desplace al hidrógeno formando una sal.
   >EL ELECTROLISIS EN LA OBTENCIÓN DE METALES. Aluminio: Es el tercer elemento mas abundante de la corteza terrestre. La bauxita es un oxido de aluminio muy abundante, de el se obtiene el aluminio metálico mediante un proceso electrolito descubierto por Charles M. Hall (E.U.A.) y P. L. T. Heroult (Francia).
   Este proceso consistía en que la bauxita sea purificada y disuelta en un baño de criolita fundida. La solución caliente de bauxita (Al2O3) en criolita es colorada en una tina de carbón  donde se insertan en ellas barras de grafito y se hace pasar corriente eléctrica a través del mineral disuelto.
   Helio: Es el segundo elemento conúm mas abundancia en el Universo. Es un gas ligero e inerte, pues no se combina con otros elementos, no es inflamable, pertenece a la familia de los gases nobles, que ya no reaccionan con otros elementos, pues tienen su ultima capa electrónica completa, ni reciben ni comparten e- y permanecen como átomos solitarios.
   > ATMÓSFERA PRIMITIVA DE LA TIERRA: Según el científico ruso Oparin, la atmósfera de hace muchos años, estaba compuesta por vapor de agua (H2O), amoniaco (NH3) e Hidrocarburos, en especial el metano (CH4), y ácido sulfhídrico (H2S). Al presentarse altas temperaturas muchas reacciones se dieron, para que la atmósfera poco a poco se fuera acercando a la composición que se tiene actualmente, compuesta por 78% de nitrógeno  21% de Oxigeno, 0.9% de Argón, vapor de agua. bióxido de carbono, entre otras. El resto de los planetas de nuestro sistema solar no cuentan con una abundancia de oxigeno, que es para nosotros contar con oxigeno en la atmósfera es afortunado.
   >COMPONENTES DEL CUERPO HUMANO: Los principales elementos de que esta formando el cuerpo humano son carbono ( C ), oxigeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). La molécula mas abundante en los seres vivos es el Agua, donde llega a ocupar a mas del 70% del peso del cuerpo humano.Los elementos que forman parte de los seres vivos son importantes constituyentes de nuestro planeta, pues todos los elementos que fueron tomados de la Tierra y de la atmósfera para crear a un ser vivo, regresaran a su punto de origen, donde se depositan para ser reutilizados.
2. EL ÁTOMO DE CARBONO, LOS HIDROCARBUROS, OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS, SU POSIBLE EXISTENCIA EN LA TIERRA PRIMITIVA Y EN OTROS CUERPOS CELESTES.
   La formación del carbono concibe con la teoría de la gran explosión del  Universo, dando origen a galaxias, y mas tarde a planetas.
   
   La generación del carbono y de los átomos más pesados se dio en el interior de las estrellas antes de la formación de nuestro Sistema Solar.Cuando la tenue nube de gas de polvo y gas fue comprimida por la onda de choque, producida por la explosión de una estrella de las llamadas supernovas, se formaron las nebulosas.Los planetas  y sus lunas se formaron por la materia que rodeaba al sol, pues esta se empezaba a enfriar y los elementos que los constituían, se volvían mas ligeros.
   La diferente composición química de los planetas y de su atmósfera se debe a que se formaron en regiones de la nebulosa con distintas temperaturas. Por ejemplo, Mercurio, Venus,Tierra y  Marte, son rocoso y tiene una gran proporción de metales, óxidos u silicatos. Mientras los planetas que se encuentran mas lejos del sol, contienen mas gases.
    La Tierra, tuvo la fortuna de no ser caliente como son los planetas Mercurio o Venus, ni tan frio como los que están mas lejos. Contiene agua en abundancia y carbono, ademas de tener el resto de los elementos estables, es decir, los que están en la Tabla Periódica  hasta el 92, que es un metal llamado Uranio. Por lo tanto, desde el 93 de los elementos químicos  hasta el 109, son llamados transuranicos, que han sido preparados artificialmente  por el hombre.
   En 1935, Frederic e Irene Joliot Curi descubrieron el primer ISOTOPO ( que es la colisión entre átomos y neutrones, donde se obtienen átomos con idéntico numero atómico  pero con diferente peso molecular) que fue le Fósforo 30. Cada elemento puede tener un numero variable  de isotopos. Cualquier elemento natural o sintético es identificado por su numero Z, que es el numero de protones en su núcleo.
   El carbono, se encuentran, a parte de nuestro mundo, en donde se encuentra libre, formando diamantes o grafito), se encuentra en otros planetas, ya que todos los planetas fueron formados por la misma nebulosa.
   >EL CARBONO EN ESTADO LIBRE.El diamante es un cuerpo duro y transparente en el que cada átomo de carbono se encuentra unido a otros 4.
   Entonces, el Diamante es un alótropo ( que significa variedad) del carbono. Debido a las diferencias que hay entre las uniones de los átomos del diamante, y los del otro alótropo de carbono, el grafito, tienen propiedades totalmente diferentes. El Diamante es duro y el Grafito es un material blando. En cuanto a la conductividad, de algunos de estos 2 materiales, el grafito es buen conductor de electricidad.
   También en el diamante, cada átomo de carbono que lo forma esta rodeado por otros 4 acomodados en los vértices de un tetraedro, mientras que el grafito, que solo tiene 3 átomos de carbono, forma capas de hexágonos.
   >COMPUESTOS DE CARBONO. El átomo de carbono, tiende a rodearse por 4 átomos  ya sean del propio elemento, o de otros distinto a  él, con los que comparte 4 de sus electrones para poder completar su octeto.
   >PRIMEROS HIDROCARBUROS. En la primera época de una atmósfera, estuvo  rica en Hidrógeno (H2), por lo que el carbono (C) reacciono con el dando lugar a los hidrocarburos (carbono hidrogenado)
   El mas sencillo de los elementos  es el Metano, que es una molécula estable en la que las capas electrónicas de valencia, tanto hidrógeno como carbono están saturadas. El carbono tiene la propiedad de unirse entre si formando cadenas lineales, ramificadas o cíclicas , en donde los compuestos  que forman, tienen una serie muy grande de sustancias con formulas precisas.
   Los HIDROCARBUROS LINEALES tienen la formula
   El metano, etano, propano y butano, son los 4 primeros hidrocarburos lineales, ademas de ser gases inflamables.
   Los que son líquidos inflamables con bajo punto de ebullición, son el pentano, hexano y heptano.
   y si el hidrocarburo es RAMIFICADO, su formula sera la misma.
   Los HIDROCARBUROS CÍCLICOS se representa por medio de polígonos  el ciclopentano por un pentágono , el ciclohexano por un hexágono, y cada angulo representa un CH2.
    Hidrocarburos con mayor numero de átomos de carbono son líquidos con puntos de ebullición cada vez mas elevados, hasta que se llega a los 14 átomos de carbono, que e el 1° hidrocarburo solido. Todos los hidrocarburos con mas de 14 átomos de C serán sólidos a temperatura ambiente.
   Las moléculas llamadas olefinas o alquenos, son muy útiles para la química orgánica, ya que al existir la tendencia de los átomos de carbono a quedar unidos entre si por una sola valencia, quedan disponibles las valencias extras para unirse a un hidrógeno u otros átomos  dando hidrocarburos saturados o sustituidos. También hay la posibilidad de que 2  átomos de carbono unan 3 de sus 4 valencias, formando las sustancias llamadas alquinos.
   En los meteoritos y muestras de Luna que se han estudiado, se ha encontrado el alquino mas sencillo, el acetileno, en donde se encuentra combinado con metales, formando sustancias duras denominadas carburos. Los carburos metálicos se forman por la interacción ente el átomo de carbono y un óxido metálico a elevadas temperaturas.
   El carburo de calcio, que se forma por la reacción entre cal y carbón a altas temperaturas, es el carburo mas conocido y el hidrocarburo mas simple, pues en la reacción, cada átomo de carbono intercambia 3 valencias formando una triple ligadura.
   >METANO. Ademas de ser el hidrocarburo mas simple, es el resultado de la unión de un átomo de carbono con 4 de hidrógeno. Este gas, conocido también gas de pantano, por formase debido a la acción de microorganismos sobre la materia orgánica, se produce también en el estómago de los mamíferos, cuando estos tienen mala digestión. Es un gas volátil y el principal componente del gas natural.
   >EL METANO Y OTROS COMPUESTOS QUÍMICOS EN LOS CUERPOS CELESTES. En la atmósfera primitiva se formó el metano, debido a la acción reductora del hidrógeno sobre el carbono.
   C + 2 H2 --> CH4
   El metano, ademas de estar presente en nuestro planeta, también forma parte de las atmósferas de algunos planetas fríos, como son Júpiter, Neptuno, Urano y Plutón.
   -JÚPITER: el metano presente en este planeta, de un diámetro 11 veces mayor que el de la Tierra, se conserva en estado gaseoso, aun a 160° bajo cero, y solidifica sólo a -182°.
   Las nuevas moléculas de hidrocarburos superiores  más pesadas que el metano se licuan y se llegan a solidificar precipitándose en forma de lluvia o nieve durante las tormentas eléctricas que suceden en este planeta.
   -SATURNO: Este planeta, se distingue de los demás por su bello e impresionante sistema de anillos, posee una atmósfera predominante de hidrógeno, ademas de ser rica en metano, etano y amoniaco.
   La Luna de mayor tamaño de Saturno se llama TITÁN, donde su atmósfera esta formada por 80% de nitrógeno y sustancias orgánicas como el metano (que por las bajas temperaturas que alcanza este cuerpo celeste, solo  existir en estados sólido, líquido y gaseoso),etano, acetileno y ácido cianhídrico.
   -Química del metano en las condiciones del Titán. Esta luna es un excelente laboratorio químico extraterrestre donde se llevan a cabo reacciones químicas por medio de las cuales se forman ácido cianhídrico (HCN), ciano acetileno, etanopropano ,etileno y mentil acetileno.
   -URANO: este gigantesco planeta de color verde azulado, en su atmósfera, contiene hidrógeno, helio y metano. Es un gigante cuerpo celeste gaseosos de corazón rocoso, donde el metano tiene la función de darle ese aspecto verdoso, ya que las ligaduras C-H absorben la luz roja.
   -NEPTUNO: Es un gigante verdoso con una composición química parecida a la de Urano.
   -PLUTÓN: Este planeta es el mas lejano y pequeño del Sistema Solar, y por ende es el mas denso. Según las observaciones, tiene 74% de agua sólida, 5% de metano y 21% de roca. La posibilidad de reacciones químicas en este pequeño planeta son muy restringidas. El Hidrógeno, no puede arder debido a la falta di Oxígeno, tampoco el metano puede arder . En la atmósfera de Plutón se ha detectado la presencia de metano, gases noble como el neón y argón, razón por lo que su atmósfera es inerte.
   >LOS COMETAS.Son pequeños cuerpos celestes formados por hielo, gas y polvo, que la ser perturbados por el paso de una estrella, se ponen en movimiento, y al recibir calor de Sol, cobran vida, liberan gases y polvo e inician un viaje descubriendo una órbita elíptica alrededor del Sol. Mientras el cometa se vaya acercando al Sol, libera más materia, átomos y moléculas, que al ser arrastrados por el viento solar, constituyen su cauda. Las moléculas de los cometas se descomponen en iones y radicales por la acción del viento y radiación ultravioleta del Sol.
   >EL COMETA HALLEY  El núcleo de este cometa es alargado; tiene 15 km de largo por 10 de ancho.Su superficie es intensamente oscura.Su núcleo es una oscura bola de hielo y polvo cubierta de una delgada capa de un material oscuro, que probablemente es un derivado del carbono. Esta capa evita el reflejo de los rayos solares y de la evaporación del agua.
   >COMPUESTOS OXIGENADOS DEL CARBONO. La atmósfera del la Tierra fue adquiriendo oxigeno, este se fue consumiendo en la oxidación de los distintos elementos y moléculas que existían en ella. Se requirieron  millones de años para que la cantidad de oxigeno se elevara lo suficiente para sustentar la combustión; en donde el hidrógeno se combina con el oxigeno del aire produciendo su oxido, que es el agua. En esta violenta reacción, se produce luz y calor.
   2 H2 + O2 --> 2 H2O + calor
   Al prender calor en un hidrocarburo liquido, este desaparece, debido a que al combinarse con el oxigeno atmosférico, sus átomos de carbono producen bióxido de carbono, mientras que los átomos de hidrógeno forman vapor de agua.
   La oxidación de un hidrocarburo no siempre es total; existen estados intermedios con incorporación parcial de oxigeno.Cuando su sustituye uno de los hidrógenos de un hidrocarburo por un oxhidrilo (OH) se obtiene un nuevo grupo de sustancias, llamadas alcoholes.
   Los alcoholes poseen propiedades parecidas  a las del agua (HOH), son miscibles con agua y tienen alto punto de ebullición. Los alcoholes con muchos átomos de carbono y un oxihidrilo no son solubles en agua.
   >METANOL, ALCOHOL METÍLICO O ALCOHOL DE MADERA. 
   El alcohol mas sencillo se llama alcohol metílico; solo cuenta con un átomo de carbono.
   Este alcohol es venenosos, pues si se ingiere, se respiran sus vapores o se expone a  la piel, puede provocar ceguera y aun mas, la muerte. Se usa ampliamente como disolvente en química orgánica.>ALCOHOL ETÍLICO. Puede que sea el 1° disolvente química preparado por el hombre. Se produce por la fermentación de líquidos azucarados.
   Se usa como disolvente para pinturas, barnices, etc.
   Cuando es disuelto para prepara bebidas alcohólicas  al alcohol preparado asi se le llama alcohol desnaturalizado.
   Al aumentar el numero de átomos de carbono  en un alcohol, sus propiedades se asemejan mas  a las de un hidrocarburo.
   
   CUADRO 1. Propiedades físicas de hidrocarburos y de sus correspondientes alcoholes.

   	Hidrocarburo	P.eb.	Alcohol	P.eb.	Diferencia en. p.eb.
   metano	CH4	-162°	metílico	+64.5	226.5°
   etano	CH3-CH3	-88	etílico	+78.3	166
   propano	CH3CH2CH3	-42	propílico	+97	139
   butano	CH3(CH2)CH3	0	n-butílico	+118	-118
   pentano	CH3(CH2)3CH3	36	n-penílico	+138	102
   hexano	CH3(CH2)4CH3	69	n-hexílico	+156	87
   heptano	CH3(CH2)5CH3	98	n-heptílico	+176	78
   octano	CH3(CH2)6CH3	126	n-octiílico	+195	69
   n-decano	CH3(CH2)8CH3	174	n-decílico	+228	54

   
   >ÉTERES.
   Se le llama éteres a la inserción de oxígeno entre 2 átomos de carbono.
   >ÉTER ETÍLICO. Es una sustancia liquida de bajo punto de ebullición; se usa en medicina como anestésico y en los laboratorios de química como disolvente volátil e inmiscible en agua., y es gracias a su incapacidad de solubilidad en agua, se utiliza para extraer sustancias que se encuentran disueltas o suspendidas en agua.
   >OTROS COMPUESTOS OXIGENADOS DEL CARBONO: ALDEHÍDOS, CETONAS, ÁCIDOS.
   Los alcoholes se dividen en 3 clases: primarios, donde pierden por oxidación 2 átomos de hidrógeno dando un aldehído; secundarios y terciarios.
   Cuando el alcohol metílico pierde esos 2 átomos de hidrógeno  forma el metanal o formol, que es un gas cuya solución acuosa al 37% se usa para conservar los cadáveres  Este gas es susceptible a ser oxidado para dar el ácido fórmico.
   -LOS ALDEHÍDOS EN LA FORMACIÓN DE UN ESPEJO DE PLATA. para la formación de un espejo de plata, lo primero es preparar nitrato de plata amoniacal. Cuando ya se tiene preparado el nitrato, se agrega formol. Al hacerlo, de inmediato se depositara una capa de plata metálica en las paredes del tubo de ensaye formando un  espejo.
   -PREPARACIÓN DE UROTROPINA. La urotropina es una sustancia de consistencia sólida que es usada como desinfectante de las vías urinarias. La hexametilentetramina se forma mezclando formalina con una solución diluida de hidróxido de amonio.
   -POLIMERIZACIÓN. El formaldehído forma 2 tipos de polímeros (poli- muchos; meros-parte).
   Uno es cuando los átomos de carbono de una molécula se unen con los átomos de oxigeno de otra (polímeros del 1° tipo incluyen paraformalhhído y polioximetileno); y el segundo es cuando las moléculas se unen por medio de los átomos de carbono (incluye a los azucares).
   -ETANAL O ACETALDEHÍDO. Es el producto de la oxidación suave del etanol. Este liquido hierve a 20.2°, es incoloro y soluble en agua.
   Al ser tratado con cloro, se produce un aldehído clorado llamado cloral. que es materia prima para la preparación de insecticida DDT:  el cloral se hace reaccionar con clorobenceno en presencia de ácido sulfúrico.
   Los efectos contaminantes que tiene el DDT son  la para-dicloro-fenil-eteno.
   La inhibición de la enzima anhidraza carbónica  que es la que controla la participación del calcio en la formación de los huevos de las aves. Debido a esta inhibición  los cascarones son débiles y rápidos de romper.
   -CETONAS. Cuando el OH no se encuentra al final de la cadena, sino que se encuentra sobre un átomo central, la oxidación de esta da origen a las sustancias llamadas cetonas. Es un disolvente muy apreciado en los laboratorios de química y conocido por las mujeres.
   -OXIDACIONES MÁS AVANZADAS. El ácido carboxílico se da cuando la oxidación  un aldehído continúa.
   De esta forma, el metanol pasa a ser un formaldehído y después un ácido fórmico.
   
   El siguiente paso después del ácido es la formación de bióxido de carbono (CO2), que es el grado máximo de oxidación de cualquier sustancia orgánica.
   
3. RADIACIÓN SOLAR, APLICACIONES DE LA RADIACIÓN, CAPA PROTECTORA DE OZONO, FOTOSÍNTESIS, ATMÓSFERA OXIDANTE, CONDICIONES APROPIADAS PARA LA VIDA ANIMAL.
   En el sol, se generan grandes cantidades de energía por las enormes reacciones termonucleares que se presentan. La energía que se propaga por el espacio es enorme, pues viaja a 300 000 km por segundo, que es la llamada velocidad de luz, c.
   A la luz,  solo le cuesta  8 minutos para llegar a nuestro planeta.
   Las radiaciones solares, viajan libremente por todo el Universo, como radios de un circulo. Debido a que viajan como ondas a la velocidad de la luz, tienen como características las longitudes de onda, que es la distancia entre 2 máximos.
   La frecuencia, que es otra característica,  y es el número de ondas que a una velocidad constante pasan por un determinado punto cada segundo. Mientras la longitud sea menor, mas ondas pasaran por segundo, por lo que seria la mayor frecuencia, y cuando la longitud de onda es menor, serán pocas las ondas que pasaran por segundo y la frecuencia sera baja.
   Para las radiaciones de alta frecuencia tendrán mayor energía, ya que la energía (E) es igual a la frecuencia multiplicada por la constante de Plank (h), donde h= 6.626x10^{-34 J.s. y por lo tanto E=hv.} Se le llama "luz visible"  a la pequeña porción del espectro electromagnético que nuestro ojo puede percibir. Esta compuesta por pequeñas por radiaciones de poca energía, con  longitud de onda de 400 a 800 mn (nanometro= 10^-7 cm).
   La luz de color violeta es la menor longitud de onda, le sigue la de color azul, luego verde, amarillo, anaranjado y por ultimo y en donde termine el espectro visible es la luz de color roja (800 nm).
   Antes de la violeta, existen radicales de alta energía, llamadas ultravioletas. Otras radiaciones de alta energía llamados rayos X y radiaciones gamma.
   Y las longitudes de onda mayores que la de la luz  roja, existen radiaciones de baja energía, llamadas infrarrojo, microondas y ondas de radio.
   en la atmósfera primitiva de la Tierra, el vapor de agua estuvieron expuestos a radiaciones ultravioleta, donde las moléculas eran descompuestas en hidrógeno (H2) y oxigeno (O2).a pesar de que la producción de oxigeno era constante, la naturaleza reductora de la atmósfera se conservaba, ya que gran parte del oxigeno generado era consumido en la formación de óxidos con los elementos de la corteza terrestre y produciendo agua y nitrógeno al reaccionar con el amoniaco que abundaba en la atmósfera terrestre.
   Con el paso del tiempo, la atmósfera se iba enriqueciendo en nitrógeno y oxigeno.
   Parte del oxigeno que ingresaba a la atmósfera era activado por la radiación ultravioleta y transformado en su alótropo, que es una forma de oxigeno de alta energía llamada ozono (O3).
   De esta forma, se fue formando una capa protectora contra la radiación ultravioleta, situó a una altura de alrededor de 30 km sobre la superficie terrestre.
   La luz ultravioleta, al activar los átomos moleculares, puede dar origen a radicales libres. Si estos radicales forman parte de un ser vivo, puede causarle trastornos graves como cáncer y aun conducirlo a la muerte.
   Cuando la luz visible incibe sobre un átomo excitará sus electrones haciendo que avancen a un estado mayor de energía, de cual regresarán inmediatamente liberando la energía que habían absorbido en forma de luz con la misma frecuencia que tenia la que los excitó.
   La molécula al ser excitada el foton absorbido la hará pasar a un estado de mayor energía o estado excitado E*. Cuando esta molécula excitada se relaja a un subestado vibracional o rotacional de inferior energía, antes de que llegue a su estado basal emitirá luz a menor energía que la absorbida. A esta se le llama fluorescencia.
   >REACCIONES FOTOQUÍMICAS.
   Otra manera de relajar a la molécula es cuando da como resultado una reacción química o fotoquímica.
   Un ejemplo es la reacción fotoquímica que se lleva a cabo en el proceso de la visión.
   -Vitamina D2 o Antirraquítica.
   Es otro ejemplo importante de reacción química por la luz.
   Los niños con raquitismo (crecimiento deficiente de los huesos) se curan por exposición prolongada a la luz solar.
   LA sustancia mas activa para combatir el raquitismo en la vitamina D2 que se obtiene al irradiar al ergosterol, sustancia inactiva aislada de la levadura.
   La energía luminosa es también la base de las celdas fotovoltaicas que producen electricidad por excitación en el estado sólido.
   >CELDAS FOTOVOLTAICAS.
   Son muy eficientes en la conversión de energía solar a energía eléctrica, aunque, tiene el inconveniente de ser muy caras.
   Para la creación de estas celdas, se basan en las propiedades que tiene la energía luminosa de excitar a los electrones de los átomos.
   Si en un cristal de silicio, cuyos atomos tienen 4 e- de valencia, se hace incidir la luz, estos seran excitados y podran abandonar el átomo, dejando un hueco que equivale a una carga positiva, el cual atraerá a un e- de un átomo vecino, generando en él un nuevo hueco. De esta manera las cargas negativas (electrón) y las positivas (hueco) viajaran libremente por el cristal y al final quedaran balanceadas.
   >FOTOSÍNTESIS. Es un proceso similar al de las celdas fotovoltaicas.
   Las membranas biológicas consisten en un fluido bicapa de lípidos anfipáticos especialmente fosfolípidos. La naturaleza anfipática de estos lípidos se debe a que se presentan hacia el exterior la parte polar (cargada) de los fosfolípidos. La parte interior de la membrana esta constituida por las colas (no polares) de los fosfolípidos que forman una barrera entre los medios acuosos.
   En los organismos fotosintéticos existen proteínas, colorantes y moléculas sensibilizadoras embebidas en la membrana de las células especializadas en la fotosíntesis. En las plantas verdes, el aparato fotosintéticos se encuentra localizado en organelos intracelulares unidos a proteínas que se llaman Cloroplastos y la molécula sensibilizadora es la clorofila. Esta absorbe la luz para iniciar la reacción de fotosíntesis. También absorbe en el azul y en el rojo y no en el verde, el cual es reflejado.
   Todas las plantas que desprenden oxigeno poseen 2 fotosistemas: el Fotosistema I, que absorbe 800nm, tiene una mayor proporción de clorofila a; y el Fotosistema II, que absorbe 680nm, tiene mayor proporción de clorofila b.
   El agua oxigenada se encuentra en el lado derecho y el NADP+ reducido en el lado izquierdo.
   Existen fototrampas, que son trampas de luz, que es oxidación y reducción de NADP+.
   >FORMACIÓN DE AZÚCARES Y OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS.
   Los organismos fotosintéticos producen glucosa y otros azucares a partir del CO2 atmosférico y el agua del suelo, usando la energía solar acumulada en el ATP y el NADPH.
   
    
4. VIDA ANIMAL, HEMOGLOBINA, ENERGÍA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS,DOMINIO DEL FUEGO.
   
   
   La química  antes de la aparición de la vida se efectuaba de manera espontanea, pero lentamente.Ahora su aceleración es notable. La capa de ozono, que es formada por la acción de la luz ultra violeta, dio a la Tierra una protección contra las altas temperaturas de esta misma radiación.
   Algas verde-azules y los vegetales perfeccionaron el procedimiento para combinar el CO2 atmosférico con el agua y los minerales del suelo con producción orgánica y liberación de oxigeno que transformaría a la atmósfera de reductora a oxidante. El oxigeno que se generaba por la fotolisis del agua, ahora se libera en forma eficiente mediante la reacción de FOTOSÍNTESIS, usando la luz solar como fuente de energía. 
   Después se dieron condiciones apropiadas para que otro tipo de vida apareciera, pero con la diferencia que efectuaban la operación adversa a la de las plantas: toma la energía orgánica que elaboran los vegetales y por medio de una muy eficiente reacción de oxidación  para la que usa el oxigeno atmosférico, libera y utiliza la energía contenida en esas sustancias para realizar sus funciones. el bióxido de carbono formado por esa reacción regresa a la atmósfera, donde podrá volver a ser empleado por los vegetales y continuar el ciclo. 
                                               C16H12O6 + O2---> 6 CO2 + H2O
   Los vegetales usan un pigmento verde llamado CLOROFILA como catalizador indispensable en la reacción de fotosíntesis. La Clorofila contiene en su esqueleto un metal, que es el Magnesio.
   Los organismo animales utilizan una cromoproteina compuesta por una proteína, la globina, unida a una molécula muy parecida a la clorofila, llamada hemoglobina y esta a diferencia de la que le es semejante, contiene como metal al Fierro. La hemoglobina toma oxigeno del aire y lo transporta a los tejidos, que es donde se realiza la reacción contraria a la fotosíntesis.
   Cuando la hemoglobina esta unida a oxigeno se llama OXIHEMOGLOBINA y cuando lo ha soltado DEOXIHEMOGLOBINA.
   Otros minerales que son esenciales para el ser humano  son el Calcio y el Fósforo.
   El monoxido de carbono, se combina con la hemoglobina desplazando al oxigeno para dar un compuesto del organismo. El CO evita que se lleve a cabo la función del organismo, pues puede provocar la muerte si es respirado por un largo tiempo.
   La hemoglobina se encuentra dentro de las células rojas o eritrocitos. Estas son devoradas tiempo después por células llamadas macrófagos, que se encuentran principalmente en el bazo, el hígado y la médula osea. El macrociclo de la hemoglobina es cortado oxidativamente por una de las dobles ligaduras para dar el complejo biliverdina-hierro-proteína. El hierro se elimina, para dar la biliverdina, la que es luego reducida para dar origen a la bilirubina. El hierro libre se combina con proteína del plasma y es transportado a depósitos en la médula osea.
   >LOS ANIMALES Y EL HOMBRE. De todos los animales que poblaron la Tierra hace muchos años, hubo uno que sobresalió por tener un cerebro mayor a los demás: el Hombre.
   El cerebro es el órgano sorprendente que distingue al hombre de los demás animales y lo ha llevado a dominar el planeta, y a conocer otros mundos. El cerebro recibe glucosa pura como fuente de energía, y para su oxidación usa casi el 20% del oxígeno total que consume un ser humano adulto. La glucosa es aprovechada por el cerebro vía secuencia glicolitica y ciclo del ácido nítrico, y el suministro de ATP es generado por catabolismo de glucosa. La energía de ATP se requiere para mantener la capacidad de las células nerviosas (neuronas) manteniendo así el potencial eléctrico de las membranas del plasma. El cerebro gobierna las emociones y el dolor por medio de reacciones químicas.
   >OPIO, MORFINA Y SUSTANCIA OPIÁCEAS DEL CEREBRO. El opio es una sustancia empleada como analgésico. Uno de los principales constituyentes del opio, la MORFINA , fue aislado en 1803 por el farmacéutico alemán Sertürner. El comportamiento de la morfina como analgésico es impresionante, ya que ademas de calmar el dolor, causa euforia, regula la respiración y es antidiarreico. El lado malo de este analgésico es que puede crear la dependencia, provocandole al sujeto dolor abdominal, diarrea, respiración agitada, taquicardia, nauseas, sudor, etc: que son los síntomas que la morfina desde un principio alivió.
   Y para contrarrestar estas consecuencias, se requiere de la configuración natural para que encaje en receptores de las neuronas cerebrales. Sustancias con la estructura parecida a la de la morfina, se les denomina ENCEFALINAS, que esta compuesta por 5 aminoácidos  try-gly-gly-phe-met (met: metionima encefalina) y try-gly-gly-fe-leu (leu: leucina encefalina).
   > DESCUBRIMIENTO DEL FUEGO. El fuego es la primera reacción química que el hombre domina a voluntad, en esta reacción exotérmica se libera, de forma rápida  la energía que el organismo animal liberaba de los alimentos en forma lenta e involuntaria. El hombre aprendió a iniciar la reacción o a avivarla aumentado el oxigeno al soplar sobre las brasas en contacto con la leña seca, y mas tarde aprendió iniciarla con chispas y fricción.
                                          (C6H12O6)n + O2---> CO2 + H2O + energía.
   Una ves controlado el fuego, el hombre pudo aplicarlo, primero al conocimiento de alimentos, y mas tarde a la fabricación de utensilios de arcilla.
   Así, el hombre fue avanzando de la Edad de la Piedra a la Edad de los Metales, donde el fuego condujo al conocimiento de los primeros elementos químicos: el oro, plomo, cobre, estaño, azufre y carbón.
   También el hombre dio origen a la química de productos naturales, como hierbas aromáticas  sustancias curativas, etc. . Produjeron sustancias como el alcohol, descubriendo la cerveza, el vino y el vinagre.
   >ENVEJECIMIENTO.
   Mientras mas tiempo ha durado un objeto inanimado, su aspecto se deteriora. El oxigeno tiene que ver con los todos estos cambios.
   El aspecto de los seres vivos cambia también con el tiempo: se hacen viejos. 
   Los radicales libre están implicados en el proceso del envejecimiento del ser humano. Un intermediario clave es el superóxido O-O, formado por la reducción del O2 molecular por varios reductores in vivo. Los antioxidantes son importantes en el tejido canceroso en donde la concentración de tocoferol es mayor que en tejido normal. son también importantes en la prevención de oxidación de los lípidos en los tejidos. El envejecimiento biológico puede ser debido al ataque de radicales hidroxilo H O sobre las células no regenerables del cuerpo.
   Se puede pensar que los antioxidantes detendrán el envejecimiento, el probable es que a futuro pueden llegar a producir reacciones secundarias indeseables en el organismo.