¿Qué son los cambios químicos?

Hablar de cambios químicos parece algo muy científico, a todos nos da la sensación que es difícil. Sin embargo, te lo vamos a explicar fácilmente, lo vas aprender para siempre y luego de leer esta nota ya sabrás detectarlos en la vida cotidiana.

Todo lo que nos rodea y ocupa un lugar en el espacio recibe el nombre de materia por definición física. Esa materia posee energía, es perceptible por nuestros sentidos y, por lo tanto, la podemos caracterizar.

La naturaleza está compuesta por materia, abarcando tanto a los seres vivos, como a los factores inorgánicos o abióticos. Si tomamos a la materia y la analizamos, podemos ver que está compuesta por sustancias (agua, tierra, etc.), estas sustancias a la vez están compuestas por elementos, y estos elementos en sus interacciones conforman los distintos tipos de moléculas que componen a todas las sustancias.

La sustancia imprescindible para la vida es el agua; sus moléculas están formadas por la interacción de los elementos Hidrógeno (H) y Oxígeno (O). Específicamente dos átomos de hidrógeno interactúan con un átomo de oxígeno para conformar una molécula de agua, H2O.

Tenemos que saber que toda sustancia, según esté sometida a distintos parámetros físicos, puede presentarse en distintos estados, éstos se denominan estados de agregación, se caracterizan como sólidos, líquidos y gaseosos. Así el agua, se presenta en estado sólido (cristales de hielo), líquido (el agua de lluvia, ríos, lagos…) y gaseoso (vapor de agua, nubes). La dinámica del agua queda representada en el conjunto de cambios físicos, que describe el ciclo del agua. (Ver infografía en las páginas 36 y 37).

Debemos aclarar que todas las sustancias además de adecuarse a las condiciones físicas a las que están sometidas, también están en constante contacto con otras sustancias, y de hecho pueden reaccionar entre ellas, conformando “nuevas sustancias”.
Así, se producen los cambios químicos, dando origen a nuevas sustancias o compuestos químicos. Los cambios químicos también se conocen como reacciones químicas, estas reacciones son más habituales en nuestra vida
diaria de lo que nosotros imaginamos.

Cuando se quema la madera, ésta se transforma en ceniza y en humo, mientras el fuego que la quema nos calienta. Como vemos, la madera (sustancia inicial) se transforma en ceniza (sustancia final). Aquí tuvo lugar un cambio químico.

La digestión, la descomposición de los alimentos, la respiración, la fotosíntesis, entre otros, son procesos que suceden en los seres vivos a través de reacciones químicas.

Si dejamos un objeto de hierro a la intemperie, modifica su color, es decir, se oxida, transformándose en óxido de hierro.

Cuando cocinamos se generan cambios químicos, estamos mezclando diversas sustancias para conseguir otras.

Los cambios químicos son procesos en los que cambia la naturaleza de la sustancia formando otras nuevas. La sustancia es modificada irreversiblemente: un papel al ser quemado no puede volver a su estado original. Las cenizas que se obtienen fueron parte del papel original y han sido modificadas químicamente.

CARACTERÍSTICAS DE LOS CAMBIOS QUÍMICOS

Para determinar si en una sustancia se han generado cambios químicos, no sólo deberíamos analizar su composición química con un microscopio, sino que también podríamos realizar ciertas observaciones que nos permitirían llegar a la conclusión de que se ha generado una reacción química. A continuación explicamos los indicios típicos que suelen generarse tras una reacción química:

• Cambio de coloración: esta modificación en las sustancias permite advertir la aparición de una o de varias sustancias nuevas distintas a las iniciales.

• Aparición de sedimento o precipitado: el sedimento es la materia que después de haber estado en suspensión en un líquido, termina en el fondo por su mayor gravedad. Un tipo común de sedimentación ocurre cuando el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un río, canal, embalse, etc. Entonces cuando observamos sedimento sobre una sustancia, podemos concluir que una o algunas de las sustancias nuevas formadas son insolubles, es decir, no se diluyen.

• Desprendimiento de gas: esto sucede en algunos casos cuando dos o más sustancias entran en contacto. Debido a que se genera una reacción química aparece una nueva sustancia que se presenta en estado gaseoso a temperatura ambiente.

• Absorción o liberación de calor: los cambios espontáneos de temperatura de la mezcla revelan que se está produciendo una reacción.

• Cambios en otras propiedades: se puede decir que también existe cambio químico cuando se observan modificaciones en la acidez, el olor, las propiedades magnéticas o eléctricas, etc.

LOS CAMBIOS QUÍMICOS EN ECUACIONES

La representación esquemática de las reacciones se denominan ecuaciones; así toda reacción química queda establecida a través de sus sustancias reactivos (R), éstos interaccionan entre sí por medio de los átomos que los componen (en toda reacción hay una transferencia de energía), dando lugar a las sustancias productos (P).
Ejemplo:

REACTIVO + REACTIVO ⇒ PRODUCTO
Hierro + Oxígeno ⇒ Óxido de hierro

Las reacciones químicas son estudiadas por los científicos para determinar ciertas combinaciones que permiten la creación de productos. Existen muchas industrias, en las que se realizan reacciones químicas: las materias primas se transforman en otras sustancias diferentes y útiles para el hombre, como por ejemplo, detergentes, plásticos, etc.

LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA

Una de las industrias que mayor impulso dio y da a la sociedad es la industria de la petroquímica, que se ocupa de obtener derivados químicos del petróleo y de los gases asociados.

El petróleo es un líquido viscoso cuyo color va de amarillo ámbar al negro. Se lo encuentra siempre en yacimientos de rocas sedimentarias acompañados de una mezcla de gases naturales como metano y etano. El origen del petróleo se remonta a unos cuantos millones de años atrás, donde restos de organismo, específicamente de plantas, fueron descompuestos y depositados en el fondo del mar. Allí en función de transformaciones químicas (reacciones químicas), llevadas a cabo por microorganismos durante millones de años, se formó el llamado “oro negro” (petróleo). La gasolina, el gasoil, el querosén, el propano, el metano y el butano son algunos de los combustibles fósiles que permiten el desarrollo de productos de la petroquímica.

Esta industria también posibilita la producción de fertilizantes, pesticidas y herbicidas, la obtención de asfalto y fibras sintéticas, y la fabricación de distintos plásticos. Los guantes, los borradores y las pinturas, entre muchos otros artículos de uso cotidiano, forman parte de la producción petroquímica. La combinación entre los petroquímicos básicos y distintos insumos químicos permite obtener petroquímicos intermedios como las resinas en base al metanol (utilizadas para la fabricación de gomas, plásticos, detergentes y lubricantes), los poliuretanos (empleados en la fabricación de chones y plásticos) y los acetaldehidos (que derivan en perfumes, saborizantes y otros).

La industria petroquímica exige importantes medidas de seguridad para evitar daños ambientales ya que sus procesos son potencialmente contaminantes y de alto impacto medioambiental.

Hoy en día para su extracción se invierten millones de pesos; se le llama “oro negro” por el valor que tiene en el mercado, es muy preciado y es esencial para el desarrollo de diversas actividades. Lamentablemente el petróleo, al igual que el agua, es un recurso no renovable, es decir, se formó con la propia dinámica de la tierra y podría terminarse.

Los procesos para la obtención de los productos petroquímicos se llevan a cabo en refinerías e implican cambios físicos y químicos de los hidrocarburos. El proceso básico, que divide al petróleo y al gas natural en diversos compuestos más ligeros, se conoce como cracking (se desdoblan las moléculas).

Fecundación In Vitro

La fecundación en el ser humano ocurre internamente mediante la unión de un óvulo y un espermatozoide, si esto no se puede dar de manera natural por problemas de fertilidad o genéticos, se realiza una serie de procedimientos, entre los que se encuentra la fecundación in vitro.

La fecundación in vitro implica la combinación de óvulos y espermatozoides fuera del cuerpo de la mujer, en un laboratorio. Una vez que un embrión o embriones se forman, se colocan en el útero.

La FIV es una forma eficaz de tecnología de reproducción asistida.

Procedimiento

Durante la fertilización in vitro (FIV), los huevos y los espermatozoides se reúnen en un plato de vidrio de laboratorio para permitir que el esperma fertilice un óvulo.

Pasos para la fertilización in vitro

Ovulación y recuperación de óvulos

Los medicamentos de fertilidad se prescriben para estimular la producción de óvulos. Lo ideal es contar con varios óvulos porque algunos de ellos no se desarrollan o fertilizan después de la recuperación. Se utiliza un ultrasonido transvaginal para examinar los ovarios y se toman muestras de sangre para verificar los niveles hormonales.

Los óvulos se extraen a través de un procedimiento quirúrgico menor que utiliza imágenes de ultrasonido para guiar una aguja hueca a través de la cavidad pélvica.

Colecta de esperma

Los espermatozoides se recogen mediante la masturbación o la obtención de semen de un testículo a través de una pequeña incisión; este último se realiza si un bloqueo impide que se expulse el esperma o si hay un problema con el desarrollo del mismo.

Fertilización y transferencia de embriones

Los óvulos y los espermatozoides se colocan en un plato de vidrio y se incuban a una temperatura adecuada, como medida de control atmosférico y control de infección durante 48 a 120 horas.

Los óvulos son monitoreados para confirmar que la fertilización y la división celular ocurran. Una vez que esto sucede, los huevos fertilizados se consideran embriones.

Embriones congelados vs embriones frescos

Los embriones congelados por donante de un ciclo de FIV anterior, tienen menos probabilidades de resultar en un nacimiento vivo que los embriones de FIV recién fecundados; sin embargo, los congelados son menos costosos y menos invasivos, porque la superovulación y la recuperación de óvulos no son necesarios.

Aproximadamente 2 a 5 días después de la fertilización, se seleccionan los mejores óvulos fertilizados. Uno a tres de estos se colocan en el útero mediante el uso de un tubo flexible delgado, llamado catéter, que se inserta a través del cuello uterino. Los restantes pueden ser congelados para futuros intentos.

Embarazo y nacimiento

Cualquier embrión que se implante en el útero puede resultar en el embarazo y el nacimiento de uno o más infantes.

La FIV es un procedimiento complejo y costoso, sólo alrededor del 5 % de las parejas con infertilidad lo buscan.

¿Por qué se hace la FIV?

La fertilización in vitro puede ser una opción de tratamiento si:

  • Las trompas de Falopio de una mujer faltan o están bloqueadas.
  • Una mujer tiene endometriosis severa.
  • Un hombre tiene un bajo recuento de espermatozoides.
  • La inseminación artificial o intrauterina no ha tenido éxito.
  • La infertilidad inexplicada ha continuado durante mucho tiempo.

La FIV puede realizarse incluso si:

  • La mujer ha tenido una cirugía de reversión de ligadura de trompas que no tuvo éxito.
  • La mujer no tiene trompas de Falopio.
  • La FIV se puede hacer mediante el uso de óvulos donados para las mujeres que no pueden producir sus propios óvulos debido a la edad avanzada u otras causas.

¿Qué esperar después del tratamiento?

En general, la fertilización in vitro es emocional y físicamente exigente para la pareja. La superovulación con hormonas requiere análisis de sangre regulares, inyecciones diarias, control frecuente por parte de su médico y recolección de óvulos.

Estos procedimientos se realizan de forma ambulatoria y requieren sólo un corto tiempo de recuperación.

Riesgos

  • La fertilización in vitro (FIV) aumenta los riesgos del síndrome de hiperestimulación ovárica y del embarazo múltiple.
¿Sabías qué...?
Louise Brown fue el primer bebé de FIV en el mundo, nació en julio de 1978 en Inglaterra; a los 28 años ella tuvo su propio bebé sin FIV.
  • La superovulación con tratamiento hormonal puede causar síndrome de hiperestimulación ovárica severa. El médico puede minimizar este riesgo mediante la supervisión de cerca los ovarios y los niveles hormonales durante el tratamiento.
  • El riesgo de concebir un embarazo múltiple está directamente relacionado con el número de embriones transferidos al útero de una mujer.

 

Los embarazos múltiples son de alto riesgo tanto para la madre como para los fetos.
  • Puede haber un mayor riesgo de defectos de nacimiento para los bebés concebidos por ciertas técnicas de reproducción asistida, como la fecundación in vitro.

¿Qué tan exitosa es la fertilización in vitro?

La tasa de éxito de las clínicas de FIV depende de una serie de factores, que incluyen la historia reproductiva, la edad materna, la causa de la infertilidad y los factores de estilo de vida. También es importante entender que las tasas de embarazo no son las mismas que las tasas de nacidos vivos.

Diferencias entre inseminación artificial y fertilización in vitro

INSEMINACIÓN ARTIFICIAL FERTILIZACIÓN EN VITRO
Introduce el semen previamente seleccionado en el útero de la mujer que ha sido preparado por la estimulación de la ovulación. Consiste en recuperar los óvulos de una mujer para ser fertilizados en el laboratorio y posteriormente introducir los embriones obtenidos dentro del útero.
La fecundación ocurre dentro de la mujer, específicamente en la trompa de Falopio. La fecundación ocurre fuera de la mujer, en el laboratorio.
Es una técnica más simple ya que no requiere la recuperación de óvulos. Es una técnica compleja que requiere un procedimiento quirúrgico para obtener los óvulos y ser fertilizados en el laboratorio.
La estimulación ovárica debe ser mínima para evitar el riesgo de embarazos múltiples. La estimulación ovárica tiene como objetivo obtener un número adecuado de óvulos, que oscila entre 6 y 15.
Es más asequible si se tiene en cuenta el costo por tratamiento. La carga financiera es más alta, aunque es más asequible si se tiene en cuenta el costo por nacimiento vivo.
Las posibilidades de éxito son menores, alrededor del 15 % por intento. Es el tratamiento con las mayores tasas de éxito por intento. En ciertos casos, las posibilidades de lograr el embarazo son hasta el 60%.
No proporciona ninguna posibilidad de éxito en casos de bloqueo de las trompas de Falopio o factor masculino severo. Las posibilidades de éxito, excepto en casos extremos, no están necesariamente afectadas por el bloqueo de las trompas de Falopio o por el factor masculino severo.
Ofrece resultados muy pobres cuando el tiempo de esterilidad es de más de 3 años, se debe a un factor masculino moderado o la mujer tiene endometriosis. Esta podría ser la primera opción para parejas con un tiempo prolongado de esterilidad, factores masculinos moderados o mujeres con endometriosis.
Ofrece información limitada durante el tratamiento. Se obtiene información valiosa durante el tratamiento, ya que se evalúan factores importantes como la respuesta ovárica a la estimulación, la calidad de los óvulos, la fertilización y el desarrollo del embrión.
Es una buena opción para parejas jóvenes que no han tratado de concebir durante mucho tiempo sin alteraciones significativas del semen, bloqueo de las trompas de Falopio o endometriosis. Es el tratamiento con las mayores posibilidades de éxito en la reproducción asistida y es la primera opción en muchos casos.

 

La inseminación artificial es una técnica simple realizada en parejas con problemas específicos de fertilidad.