domingo, 22 de diciembre de 2013

La sustancia número 25

“El viernes pasado, 16 de abril de 1943, tuve que interrumpir a media tarde mi trabajo en el laboratorio y marcharme a casa, pues me asaltó una extraña intranquilidad acompañada de una ligera sensación de mareo. En casa me acosté y caí en un estado de embriaguez no desagradable, que se caracterizó por una fantasía sumamente animada. En un estado de semipenumbra y con los ojos cerrados (la luz del día me resultaba desagradablemente chillona) me penetraban sin cesar unas imágenes fantásticas de una plasticidad extraordinaria y con un juego de colores intenso, caleidoscópico. Unas dos horas después este estado desapareció. ”
Albert Hofmann, Historia del LSD

Así es cómo se descubrió el poder alucinógeno de una sustancia que se vería envuelta en una loca espiral de histeria colectiva. 


Volvamos unos años atrás. En la primavera de 1929, el químico suizo Albert Hofmann (1906 - 2008), que se había doctorado gracias a su trabajo de resolución estructural de la quitina, entró a trabajar en la farmacéutica Sandoz (hoy, Novartis) bajo la tutela del Doctor Arthur Scholl. Tras unos años buscando fármacos cardioactivos, Hofmann solicitó a Scholl poder trabajar con los alcaloides del cornezuelo de centeno, puesto que algunos laboratorios ingleses y estadounidenses habían comenzado a estudiar sus estructuras químicas. 

Albert Hofmann

Hofmann aisló el ácido lisérgico a partir de la ergotoxina y comenzó a preparar derivados con el objetivo de estudiar sus propiedades médicas. Uno de esos derivados, el número 25, era la dietilamida del ácido lisérgico, a la que se bautizó con el nombre LSD-25. Con el LSD-25 se realizaron algunas pruebas sobre animales para averiguar si se trataba de una sustancia capaz estimular la circulación y la respiración y aunque se desechó como analéptico, Hofmann ya anotó que los animales se volvián extremadamente inquietos bajo sus efectos.

Ácido lisérgico
Dietilamida del ácido lisérgico, LSD














La sustancia número 25 cayó en el olvido hasta que cinco años más tarde, Hofmann, en un “extraño presentimiento”, decidió repetir la síntesis con el objetivo de determinar si poseía otra propiedades además de las ya descritas. Fue entonces cuando, durante la cristalización, la disolución de LSD-25 rozó la punta de sus dedos y se produjo el episodio alucinatorio narrado al principio de esta entrada.

Hofmann comenzó entonces una serie de autoensayos (por ejemplo, el del día de la bicicleta) que le condujeron  a la conclusión de que el LSD-25 era un potente alucinógeno, del cual bastaban 0,25 mg para producir alucinaciones durante horas.



A partir de ahí comenzó la experimentación con animales (según Hofmann, con LSD-25 “el gato no sólo deja de cazar ratones, sino que incluso les teme”) y la divulgación de los resultados. Los psquiatras, conscientes de que sus efectos eran parecidos a la mescalina, comenzaron a experimentar con ella y se publicaron numerosos artículos sobre su uso en los tratamientos de la esquizofrenia. 
También diversos artistas, como el escritor Aldous Huxley, experimentaron la creación LSD mediante, originando así el movimiento psicodélico como forma de vida y de expresión.

Timothy Leary, el apóstol de las drogas

Por desgracia, el LSD-25 escapó de su aplicación clínica y cayó en manos de charlatanes como Timothy Leary, quien incluso fundó una comunidad religiosa - League for Spiritual Discovery-  cuyas siglas coincidían con las de la sustancia número 25. Las experiencias con el LSD-25 que proporcionaba Sandoz bajo el nombre “Delysid” atrajeron a jóvenes, muchas veces seducidos por el impacto de la sustancia número 25 en la sexualidad y en la consciencia. Era la época del "Turn on, tune in, drop out" – algo así como “conecta, sintoniza y abandona” - que predicaba un mesiánico Timothy Leary. Los desórdenes sociales que producían el consumo abusivo y descontrolado de LSD-25 terminaron por demonizar la sustancia número 25. Se prohibió su tráfico, su consumo y su uso clínico en la mayoría de los estados. En 1966 los laboratorios Sandoz dejaron de facilitar el LSD-25 y la sustancia número 25 volvió al ostracismo que su descubridor le deparó en 1938. El propio Albert Hofmann reconoce que durante el torbellino que produjo el consumo descontrolado de LSD, Scholl, su jefe, le dijo: "quisiera que usted nunca hubiera inventado el LSD".

Tras muchos años en los que el LSD-25 fue borrado de cualquier investigación científica, en los últimos tiempos se ha retomado el interés médico por esta sustancia. Algo que seguro a Albert Hofmann le hubiese gustado saber porque él pensaba que "nunca ha sido tan necesario contar con esta sustancia, el LSD". 




No me gustaría terminar la entrada desmitificando algo que he oído demasiadas veces. Mucha gente piensa que el LSD se descubrió por casualidad. No, no es cierto, el LSD se descubrió mientras se buscaban sustancias con otras propiedades. Tal y como dice el propio Albert Hoffman en su libro “La historia del LSD”:

"Una y otra vez se dice y escribe que el descubrimiento del LSD fue casual. Ello es cierto sólo en parte, pues se lo elaboró en el marco de una investigación planificada, y tan sólo más tarde intervino el azar [...]"


Y, sin duda, hay que atribuirle a este químico suizo el "extraño presentimiento" de seguir experimentando con la sustancia número 25. ¡Feliz viaje, Albert! 


Esta entrada participa en el XXX Carnaval de Química, que aloja el interesante blog Activa tu Neurona, que administran los periodistas científicos Izaskun Lekuona y Javier San Martín.

jueves, 19 de diciembre de 2013

La Estación Espacial Internacional en el aula

La Estación Espacial Internacional, más conocida como ISS por sus siglas en inglés, brinda gran cantidad de recursos educativos. Quizá, los más utilizados son los vídeos que pululan por Youtube, pero hoy os traigo algo que creo más interesante: el streaming de vídeo de la ISS.


¿Y qué tenemos que hacer para tener la señal de vídeo en directo desde la ISS? Muy fácil, empezamos por instalarnos VLC, un reproductor multimedia muy bueno y que "se lo traga todo". Este reproductor está disponible para Linux, Mac OS y Windows y si no lo tienes instalado en tu equipo te recomiendo que lo descargues desde su página web oficial. En algunas distribuciones Linux también puedes instalarlo con el comando:

sudo apt-get install vlc

http://www.videolan.org/vlc/

Una vez instalado, pincha en "Medio" y se desplegará un menú. Elige "Abrir volcado de red" y selecciona la pestaña "Red".


En el campo URL copia y pega esta dirección:

mmsh://a1709.l1856953708.c18569.g.lm.akamaistream.net/D/1709/18569/v0001/reflector:53708

Dale a "Reproducir" y, ¡tacháááánnn!, estarás viendo en directo la señal de vídeo desde la ISS.


¿Y qué pasa si, por la razón que sea, no puedo instalar VLC en el ordenador con el que trabajo en el aula? Pues muy fácil también, entra aquí y verás también el streaming desde la ISS.


Además, puedes complementar la señal de vídeo desde la ISS con la visita a la página www.estacionespacial.com con la que aportar más información a tu actividad. También puedes monitorizar algunos datos de la ISS como la velocidad o la posición pinchando aquí o, en Android, instalando esta aplicación.

Como ya señalé al principio de esta entrada, con la ISS podemos trabajar muchos aspectos de la Ciencia, como método científico, dinámica, cinemática, ... o simplemente, si hay algo de suerte, tener unas vistas como las del vídeo siguiente y observar como los chavales alucinan mientras se sienten como the passenger.



domingo, 3 de noviembre de 2013

Si crías conejos obtienes algo dorado

Hoy en molesybits vamos a hablar de una sucesión muy, muy, muy especial: la sucesión de Fibonacci. Antes de nada, atiende al siguiente vídeo y después lo comentaremos.


Fibonacci proponía que si partíamos y se cumplían ciertas condiciones (cada pareja de conejos sólo rinde otra pareja de conejos de distinto sexo, la madurez sexual de las parejas de conejos llega tras pasar un mes, ...) de una pareja de conejos, la secuencia de cría sería:

                        Mes 0: 0 parejas de conejos
                        Mes 1 :1 pareja de conejos
                        Mes 2: 1 pareja de conejos
                        Mes 3: 2 parejas de conejos
                        Mes 4: 3 parejas de conejos
                        Mes 5: 5 parejas de conejos
                                          ...
Así que la sucesión de Fibonacci es la formada por los números:


0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ...

Y si te fijas bien en los números de Fibonacci podrás entender que:


En la sucesión de Fibonacci los dos primeros términos son 0 y 1. Después, cada término se obtiene sumando los dos anteriores.


Veamos:

            Término 1   →   0
            Término 2   →   1
            Término 3   →   1 + 0 = 1
            Término 4   →   1 + 1 = 2
            Término 5   →   2 + 1 = 3
            Término 6   →   3 + 2 = 5
               ...                         ...

Una de las cosas que llaman su atención es que resuelve una pregunta sobre un hecho natural, la reproducción de conejos, pero

¿POR QUÉ ES TAN INTERESANTE, ENIGMÁTICA, APASIONANTE Y SORPRENDENTE LA SUCESIÓN DE FIBONACCI?

Completa tú una tabla con los 15 primeros términos de esta sucesión. No sigas leyendo hasta que no la hayas completado.

¿La tienes? ¿sí? Pues vamos a jugar con estos números y verás qué sorpresa te llevas. ;)

Vamos a dividir cada término con su anterior, de manera que nuestra tabla quedará de la siguiente manera (utilizaremos tres decimales)

            Término 1   →   0                   -
            Término 2   →   1                   -
            Término 3   →   1 + 0 = 1      1/1 = 1.000
            Término 4   →   1 + 1 = 2      2/1 = 2
            Término 5   →   2 + 1 = 3      3/2 = 1.5
            Término 6   →   3 + 2 = 5      5/3 = 1.667
                ...                         ...                ...

¿Qué es lo que sucede? Parece que el resultado de la división entre dos términos de la sucesión de Fibonacci tiene tendencia a dar siempre lo mismo, un número parecido a 1.6.

            Término 12   →   55 + 34 = 89          89/55 =   1.618
            Término 13   →   89 + 55 = 144        144/89 = 1.618
            Término 14   →   144 + 89 = 233    233/144 = 1.618
                ...                         ...                            ...

¿1.618? ¿Qué número es éste? Si buscas 1.618 en Google, encontrarás la entrada de la Wikipedia que habla sobre el número áureo o número de oro, que se suele representar por la letra griega fi:

El nombre de este número parece que se debe a Leonardo da Vinci, aunque se le han dado otros nombres, como la divina proporción. El número áureo  tiene propiedades muy interesantes, pero lo más enigmático es que encierra misterios que le relacionan con el arte y la cultura:

  • Si dividimos los  segmentos rojo y verde, verde y azul, y azul y púrpura de la estrella de cinco puntas, obtendremos el número áureo.
Estrella de cinco puntas o pentagrama
Se ha sugerido que el número áureo aparece en la Pirámide de Keops

Leda atómica, Salvador Dalí (1949)
  • Algunos expertos también han señalado que el número áureo tiene presencia en algunas obras musicales.
  • Numeros objetos cotidianos, como el DNI o las tarjetas de crédito, muestran relación con el número áureo.

Aunque se ha señalado que la percepción de la belleza tiene una íntima relación con la aparición del número áureo, existe mucha leyenda suelta sobre la aparición del número áureo en obras de arte

Sin embargo, sí que hay relación entre el número áureo y la Naturaleza. Aquí tienes algunos ejemplos:

  • En una piña, la división del número de espiras que gira en el sentido de las agujas del reloj y del de las espiras que giran en sentido contrario da el número áureo.


  • El número áureo también aparece en los modelos matemáticos de la distribución de las inflorescencias de algunas flores.



  • En el mundo animal también aparece la sucesión de Fibonacci. Un ejemplo es la concha del nautilus. 

  • Existen estudios que sugieren que un rostro humano es tanto más bello cuanto más próximas a la proporción áurea sean determinadas facciones. No obstante, hay que andar con cautela en este tipo de estudios en los que se mezcla estadística y subjetividad. Por otra parte, también hay investigadores que aseguran haber encontrado relaciones entre el genoma humano y el número aúreo.


Así que parece que el número áureo tiene una gran influencia en distintos sistemas biológicos. Para que tu imaginación vuele, no puedes dejar de ver el vídeo "Nature by numbers" que creó Cristóbal Vila y que está lleno de belleza y sensibilidad.


Otro artista que quiso dejar constancia de su admiración por el número áureo fue Rafael Alberti en su poema de 1946 "A la divina proporción"

A ti, maravillosa disciplina,
media, extrema razón de la hermosura
que claramente acata la clausura
viva en la malla de tu ley divina

A ti, cárcel feliz de la retina,
áurea sección, celeste cuadratura,
misteriosa fontana de la mesura
que el Universo armónico origina.

A ti, mar de los sueños angulares,
flor de las cinco formas regulares,
dodecaedro azul, arco sonoro.

Luces por alas un compás ardiente.
Tu canto es una esfera transparente.
A ti, divina proporción de oro.

En fin, sobran más palabras.

H, He, Li, B, O, Al, Sc, Se, Cs, Ac, 

viernes, 1 de noviembre de 2013

¿Qué tienen que ver las nanopartículas con las gotas de agua que corren y tardan en hervir?

Ya sé que el título de esta entrada puede parecer confuso y peregrino, pero tú lee y al final de la entrada tendrás la respuesta a la pregunta. Como siempre, vayamos por partes ...


Gotas de agua que corren y tardan en hervir

Seguro que alguna vez, mientras cocinas, has podido observar lo siguiente: al dejar caer unas gotas de agua sobre una sartén caliente, en lugar de evaporarse rápidamente, han empezado a moverse de una forma descontrolada hasta que al cabo del tiempo, se volatilizan. A este fenómeno se le conoce como efecto Leidenfrost y aquí te dejo un vídeo muy chulo sobre él.



La explicación del efecto Leidenfrost es bastante sencilla de comprender. El líquido, en contacto con una superficie a una temperatura significativamente superior a su punto de ebullición, produce una capa de vapor. Como la conductividad térmica de los gases es bastante baja, esta capa de vapor aísla el líquido de la superficie caliente, lo que retrasa la ebullición del líquido. El errático movimiento de las gotas que veías en el vídeo puede explicarse como consecuencia de las corrientes de convección generadas en el aire circundante a las gotas.

Explicación del efecto Leidenfrost
El efecto Leidenfrost explica que puedas introducir tu mano en nitrógeno líquido o que puedas tocar plomo fundido sin quemarte.


Nanopartículas de oro

La nanociencia consiste en el estudio de los sístemas cuyo tamaño es de unos pocos nanómetros. Un nanómetro es 10-9 metros, algo así como el tamaño de una fila de 10 átomos de hidrógeno. Uno de los descubrimientos más sorprendentes de la nanociencia es que la materia posee propiedades increíbles y novedosas a escala nanométrica, lo que depara a los nanomateriales grandes aplicaciones y un futuro muy prometedor.

Escala de tamaños

Por ejemplo, todos sabemos que el oro es de color dorado, sin embargo las nanopartículas de oro tienen un color que depende de su tamaño en virtud a las oscilaciones resonantes de los electrones en presencia de luz.

Oro metálico

Suspensiones de nanopartículas de oro de distintos tamaños

Pero no sólo resulta sorprendente el color de las nanopartículas de oro. Su capacidad para emitir calor al ser irradiadas con un láser o para transportar fármacos dentro del organismo son ejemplos de las sorprendentes propiedades de las nanopartículas de oro. No es de extrañar entonces que la especie humana tenga depositadas muchas esperanzas en las nanopartículas (y otros nanomateriales) para resolver problemas ambientales, de salud o nuevos retos tecnológicos.



La nanotecnología es la obtención, manipulación y aplicación de los conocimientos cosechados por la nanociencia. Uno de los grandes quebraderos de cabeza que tienen hoy día los científicos es la obtención de estos nanomateriales. En el caso de las nanopartículas de oro, uno de los métodos de obtención consiste en la reducción del ácido tetracloroaúrico HAuCl4 con agentes como el citrato de sodio o el perborato de sodio.

Entonces, ¿qué tienen que ver las nanopartículas con las gotas de agua que corren y tardan en hervir?

Vale, vamos a responder a la pregunta que encabeza esta entrada.

Un reciente estudio ha demostrado que ¡es posible obtener nanopartículas aprovechando el efecto Leidenfrost!. Aquí, en el siguiente vídeo, tienes una muestra de ello:


Partiendo de una disolución de ácido tetracloroaúrico, los investigadores alemanes pudieron transformarlo en nanopartículas de oro de color rojo sobre una placa metálica a 270 ºC, sin necesidad de un agente reductor. Aunque todavía no está muy claro el mecanismo, parece que el efecto Leidenfrost perturba la estructura del agua líquida permitiendo elevadas concentraciones locales del anión hidroxilo OHque es el que actúa como reductor del compuesto de oro. Así, sin más reactivos químicos que el ácido tetracloroaúrico se podría abrir la posibilidad de la obtención de nanopartículas de agua a bajo coste ambiental. 

No sé a vosotros, pero a mí me parece alucinante. Esto es Nanoquímica-ficción.

Fuentes:

Abdelaziz, R. et al. Green chemistry and nanofabrication in a levitated Leidenfrost dropNat. Commun. 4:2400 doi: 10.1038/ncomms3400(2013)
Nanociencia y nanotecnología, FECYT, 2009


Esta entrada participa en el XXIX Carnaval de la Química organizado por Héctor Busto en el blog Más Ciencia, por favor. #todosconlaQuímica

viernes, 27 de septiembre de 2013

¿Por qué colisionar partículas?

Muchas personas ajenas a la ciencia se preguntan qué necesidad encuentran los físicos en acelerar partículas subatómicas para después estrellarlas. Bien, la respuesta nos la da de forma hilarante y muy didáctica Javier Santaolalla en un monólogo que participó en el pasado Famelab. Os dejo el vídeo, que es imperdible.


Su monólogo es estupendo y muy divertido, aunque me preocupa que siempre rompa el mismo tipo de relojes. Yo me he preocupado de reponer éste:


De los otros relojes, no me ocupo, que rompa los que quiera. ;)

Javier Santaolalla pertenece al grupo de monologuistas científicos llamado The Big Van Theory y es científico del CERN y hoy ha estado en #Naukas13 repitiendo este mismo monólogo.

domingo, 15 de septiembre de 2013

La Química mola

Con el inicio del curso, algunos profesores buscamos motivar a nuestros alumnos en aquellas asignaturas que tienen la etiqueta de "rollo". Aquí va un par de los que pienso utilizar.

El primero es un vídeo de esos que realmente no dicen nada, pero que molan a moles. Muy aparente, con muchos efectos y colores, seguro que les deja embobados.



El segundo es el vídeo conmemorativo del Año Internacional de la Química (2011). Éste es más interesante y da pie a los clásicos debates sobre si "la Química es buena o no".


Espero que a vosotros también os sirvan y que si tenéis alguna sugerencia, la compartáis en los comentarios a esta entrada.

martes, 27 de agosto de 2013

El color del otoño

Al verano en el hemisferio norte le queda menos de un mes y, como todos los años, se repetirá el misterio de un Sol cuya superficie sigue a más de 5000 ºC mientras aquí, en la mitad norte de la Tierra, cada vez hace más frío. 



Al contrario de lo que mucha gente todavía piensa, la llegada del otoño no es debida al alejamiento de la Tierra del Sol, sino a que la inclinación del eje de rotación de la tierra respecto al plano de su órbita hace los días más cortos. Esto se traduce en una menor temperatura ambiental y en una mayor inestabilidad atmosférica.


Dice Juan José Millas que una de las cosas más bellas es observar los cambios que se producen a lo largo de las estaciones del año. Y, sin duda, una de las épocas más excitantes para nuestros sentidos es la llegada del otoño, especialmente en las zonas boscosas con árboles caducifolios. Pero, ¿a qué se deben estos cambios de color?


Durante el verano, los árboles producen grandes cantidades de una molécula que se conoce como clorofila y que es la encargada de absorber la energía luminosa para realizar la fotosíntesis, esto es, la producción de nutrientes a partir de dióxido de carbono y agua. Como la clorofila absorbe longitudes de onda correspondientes al rojo y al azul, las hojas de las plantas es predominantemente verde.
Clorofila a 

Hojas verdes















La biosíntesis de la clorofila se realiza a partir de otra molécula que se conoce como protoclorofila e involucra una enzima que se conoce como protoclorofila reductasa, cuya acción depende de la luz.

Protoclorofilida, precursor de la clorofila a
Con la llegada del otoño y la consecuente reducción a la exposición solar de las plantas, la síntesis de clorofila se ve ralentizada y su concentración en las hojas decae. Esto permite que aparezcan visibles otros pigmentos de vivos colores que durante el otoño estaban ocultos por la clorofila. Algunos de ellos son los carotenoides, las xantófilas y las antocianinas.

CAROTENOIDES

Los carotenoides son compuestos hidrocarbonados - que sólo contienen átomos de carbono y de hidrógeno - con enlaces dobles. Absorben luz correspondiente al color azul para su uso en la fotosíntesis y protegen a la clorofila de la autoxidación. Ejemplos de este tipo de pigmentos son el beta-caroteno y el licopeno.

beta-caroteno

XANTÓFILAS

Las xantófilas son los pigmentos responsables de los tonos amarillentos y su estructura química es muy parecida a la de los carotenoides con la particularidad de contener uno o varios átomos de oxígeno que desempeñan la función alcohol o epoxi. La luteína, la zeoxantina o la neoxantina son compuestos xantófilos.

Luteína
Neoxantina

ANTOCIANINAS

Son los pigmentos responsables de las tonalidades rojas, azules y violetas, y derivan de la estructura química:


En función de la naturaleza de los sustiuyentes R1, R2, R3, R4, R5, R6 y R7  reciben distintos nombres.

Capensinidina, una antocianina

Parece que su función es la de proteger la hoja de los rayos UV, así como la de atraer los insectos polinizadores

La ventaja que aportan estos pigmentos es que, al reducirse la concentración de clorofila durante el otoño, permiten a las plantas continuar el proceso fotosintético, ya que son más estables que la clorofila. Cuando la temperatura se reduce demasiado, la captación de los nutrientes obtenidos por fotosíntesis se hace muy dificultosa para el árbol, por lo que éste "corta" la hoja para evitar que se congelen, entrando así en un periodo de reposo hasta la llegada de la primavera.

La estrategia que toman las coníferas ante la llegada del frío también es curiosa. Para empezar, en lugar de hojas han desarrollado acículas, con poca superficie de manera que evitan las sombras para aprovechar la poca luz que pueden captar en invierno. Para evitar la congelación, la resina sirve como anticongelante, gracias a una propiedad físico-química que se conoce como descenso crioscópico y que ya vimos en molesybits.


Esta entrada participa en el XXVII Carnaval de Química que organiza Bernardo Herradón en su blog Educación Química 


Esta entrada participa en el XXIV Carnaval de Biología acogido en Pero eso es otra historia... de @Ununcuadio


domingo, 25 de agosto de 2013

Los elementos químicos primos

Los números primos, aquéllos que tienen tan sólo dos divisores distintos, son fascinantes y han traído de cabeza a la humanidad. Si enumeramos unos cuantos de ellos:

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17,19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, ...

no podemos evitar juguetear con ellos para intentar averiguar el patrón que los genera, las diferencias entre primos consecutivos, cómo se distribuyen, etc. Pero pronto descubres que hay algo indomable en ellos que impide detectar cualquier regularidad, si es que ésta existe. 

Si llevamos los números primos al campo de la química, podemos enumerar aquellos elementos cuyo número atómico es primo, de manera que tendríamos:

He, Li, B, N, Na, Al, Cl, K, V, Cu, Ga, Rb, Nb, Tc, Ag, I, ...

No parece que allá nada que destacar en esta enumeración. Sin embargo, si señalamos los elementos primos en una tabla periódica, podemos llevarnos alguna sorpresa curiosa. 

Tabla periódica de los elementos químicos primos


Lo que resulta llamativo de los elementos primos es que:

  • El 66,7% de los metales alcalinos son primos. Son el grupo químico con mayor número de elementos primos, con un total de 4: litio, sodio, potasio y rubidio.
  • Puesto que todos los metales alcalinotérreos poseen número atómico par, ninguno de ellos es primo. 
  • Lo mismo sucede en el caso de los grupos f2, f4, f6f7f8, f10, f12 y f14

  • En el bloque d no hay elementos primos en los grupos d2, d4, d6, d7 , d8 y d10 . Dentro de este bloque llama poderosamente la atención las ternas formada por los elementos primos cobre, plata y oro, y vanadio, niobio, tántalo.
  • En el bloque p encontramos los elementos primos formados por la terna boro, aluminio, galio. También el nitrógeno y el bismuto y los dos halógenos (cloro y yodo) con números atómicos primos. El único gas noble primo es el helio (Z=2), tal y como corresponde al hecho que todos los números atómicos de los gases nobles son pares y el único número que es a la vez par y primo es el 2.
La secuencia de los números atómicos de los gases nobles es

2, 10, 18, 36, 54, 86, 118

Y puede resultar interesante jugar un poco con esta suerte de números mágicos de la tabla periódica y los electrones de valencia para encontrar los elementos primos. Así podemos generar una tabla como la que puedes ver a continuación:



Pero, nada, es difícil encontrar algún patrón en estas sumas. Es fastidioso, ¿verdad?

domingo, 11 de agosto de 2013

Cómo convertir tu ordenador en un servidor de archivos doméstico

Tengo en casa un viejo ordenador de sobremesa que todavía utilizo mucho. No es un gran equipo, pero no anda mal de disco duro y la conexión a Internet es cableada, lo que garantiza que las descargas vayan más rápidas que cuando utilizas el Wifi. Esto hace que en ese viejo ordenador tenga acumulada una gran cantidad de archivos (documentos, música, vídeos, …)  que en cualquier momento puedo necesitarlos en otro ordenador o dispositivo. 

Las soluciones para tener disponibles estos archivos pueden ser:
  • Utilizar memorias USB o discos duros externos. Esto es un rollo porque ir al ordenador de sobremesa cada vez que quiero un archivo es un poco absurdo: tienes que ir al PC viejo, conectarle el disco, tener suerte de que no esté lleno, pasar el archivo al disco, volver al PC donde quieres utilizar el archivo y conectar allí el disco. Para eso accedo al archivo en ese PC y no tengo que andar paseíto para arriba, paseíto para abajo.
  • Utilizar discos duros en la nube tipo Google Drive o Dropbox. Esta solución tampoco es buena porque de entrada la capacidad de estos discos es limitada - jejeje, codazo-codazo, guiño-guiño -  y cuando a lo que quieres acceder tiene un tamaño de un par de GB, tienes un problema. Además, subir a estos discos archivos pesados es leeeeeeeeeeeeeeeeeeeeento y después descargarlos también es bastante tedioso.

La mejor solución que encuentro es emplear SSH, un protocolo de transferencia de archivos bastante rápido y seguro. Así que convertiremos nuestro viejo ordenador en un servidor SSH.


Antes de entrar en faena necesitarás:

  • Dos ordenadores. Uno hará de servidor (el que contiene los archivos deseados) y el otro de cliente, ambos tienen que venir con sistemas operativos Unix-like (Linux, Mac OS). En mi caso, como servidor utilizaré un ordenador con Debian como sistema operativo, y como cliente, un PC con Ubuntu.


    Ordenador portátil con ubuntu 12.04 instalado
    (Cliente)

  • En el ordenador que hará de servidor es fundamental que cuentes con permisos de administrador.
    Ordenador de sobremesa con Debian Wheezy
    (Servidor)
  • Conexión a Internet
  • Ganas de aprender y hacer las cosas por ti mismo

Puesta a punto del servidor

Vale, te sitúas frente al ordenador que quieres convertir en tu servidor, accedes a la terminal o consola de comandos y tecleas:

sudo apt- get install openssh-server

Introduces la contraseña de administrador y sigues los pasos, no tiene ningún misterio. Ya tienes el programa que te permite convertir tu PC en un servidor ssh. Puedes comprobar que realmente funciona tu servidor ssh tecleando

ssh localhost

Te aparecerá algo así:

Probando el servidor ssh en el servidor

Para finalizar la conexión ssh, teclea

logout

Tu servidor ya está listo para ser usado, pero en molesybits nos gustan las cosas bien hechas, así que vamos a darle una vueltecita más. Verás, cada vez que tu ordenador se conecta a la red, el servidor DHCP le da una IP interna y lo fastidioso es que cada vez es una distinta. Para no tener que andar buscando cada vez que te quieras conectar al servidor cuál es su IP (cosa que puedes hacer con un telnet y empleando el comando “arp show” o accediendo al portal del router y consultando la tabla de arp) vamos a mantener la IP del servidor fija. En mi caso, he fijado la IP del servidor a 168.1.1.4. Hay varias formas de hacer esto, pero yo recomiendo la que puedes ver pinchando en este enlace. Recuerda, este paso no es necesario pero sí muy recomendable.

Conexión al servidor desde el cliente

Una vez ya tenemos nuestro servidor listo, acudimos al ordenador que va a hacer de cliente y , desde la terminal, tecleamos:

ssh ip_del_servidor

Aparecerá algo así:

Conexión ssh desde el cliente al servidor
Como ves, el ordenador cliente está conectado por ssh al servidor, cuya IP es 192.168.1.4. Y ya puedes empezar a mover ficheros con el comando scp. Aquí tienes una guía sobre cómo transferir archivos y carpetas desde un ordenador a otro. Pero si te incomoda trabajar con la terminal, tienes otra opción muy sencilla. Abre una carpeta del ordenador cliente, cualquiera, y en el menú "Archivo", busca la opción "Conectar con el servidor".

Conectando al servidor ssh sin necesidad de usar la terminal

Aparecerá una ventana que te solicitará varios datos. Debes introducir la IP (en este caso 192.168.1.4) y seleccionar ssh en "Tipo". Si no has configurado nada en el servidor ssh, el puerto debería ser el 22.

Una vez hayas pinchado en "Conectar con el servidor ..." te aparecerá esto.
Introduces el nombre de usuario en el servidor y la contraseña, le das a "Conectar" y ¡tachánnnnn! ya puedes navegar por las carpetas del servidor. Cuando encuentres el archivo que buscabas, sólo debes copiarlo y pegar en alguna carpeta del ordenador de destino.

Fácil, fácil.

lunes, 5 de agosto de 2013

Malotes de la Química: trióxido de diarsénico

Giró la llave en la cerradura, y Enma fue directamente al tercer estante, hasta tal punto le guiaba bien su recuerdo, tomó el bote azul, le arrancó la tapa, metió en él la mano, y, retirándola llena de un polvo blanco, se puso a comer con la misma mano.


Gustave Flaubert, Madame Bovary (1857)

El arsénico es el elemento químico de número atómico 33 y se conoce desde tiempos muy antiguos. Forma gran variedad de compuestos, de los cuales los más abundantes son los sulfuros (empleados como pigmentos o medicamentos) y los óxidos.

Aunque se pueda creer que el arsénico es incompatible con la vida, lo cierto es que tiene un importante rol en algunos organismos. Es más, los seres humanos también se benefician del arsénico en cantidades muy pequeñas, aunque todavía se desconocen su función y las enfermedades carenciales derivadas de un déficit de arsénico. Sin embargo, a dosis elevadas, el arsénico de origen inorgánico se convierte en un importante inconveniente para los seres humanos. 

Los compuestos de arsénico son bastante tóxicos y merece una atención especial el arsénico blanco o trióxido de diarsénico, que ha modelado la historia de la Humanidad a través de sonados episodios de envenenamiento a ilustres y poderosos personajes. En el caso del trióxido de diarsénico, el verdadero responsable de sus perversos efectos en el organismo es el arsénico trivalente, As (III).


El arsénico también forma parte de la literatura. 
El trióxido de arsénico tiene por fórmula As2O3  aunque esta estructura es la menos frecuente. Lo habitual, es que en su estructura se encuentre la unidad As4O6  o que incluso esté formado por largos polímeros en los que se respeta la relación entre el arsénico y el oxígeno de 2:3. Su densidad es de 3,74 g/mL y es relativamente soluble en agua y en ácidos y bases diluidos.

Estructura cúbica en la arsenolita. En rojo, los iones óxido, y en morado, los iones de arsénico trivalente.
La "gracia" del arsénico blanco como veneno reside en su potencia (más de 70 mg ya supone una dosis letal) y su discreto aspecto, puesto que se trata de un sólido blanco, que puede ser confundido con otros compuestos  más domésticos.

¿Azúcar? No, trióxido de diarsénico.
Antes de analizar los efectos del arsénico habría que explicar un poco cómo obtenemos energía a partir de los alimentos. Mira el siguiente gráfico y verás un esquema simplificado del catabolismo, el conjunto de procesos que liberan energía dentro del organismo:
Esquema simplificado del catabolismo
Los nutrientes que entran en el organismo acaban convertidos en un metabolito llamado acetil coenzima A (acetil-CoA). A través del llamado ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico, se reduce la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+); por último, la fosforilación oxidativa permite volver a obtener NAD+ mediante oxidación y obtener adenosín trifosfato (ATP), la moneda energética del organismo. Hay que dejar claro que éste es un esquema muy simplificado y que tras cada flecha se ocultan muchos procesos químicos, pero la idea es ésta: la comida nos permite obtener ATP, una molécula gracias a la cual podemos mantenernos con vida. 

La mayoría de estas reacciones químicas están catalizadas por unas proteínas que conocemos como enzimas. Muchas veces, para que una enzima pueda actuar, es necesario que se le unan moléculas más pequeñas que las activan y que llamamos coenzimas. Así, puedes imaginarte las coenzimas como interruptores que cuando se unen a la enzima permiten que ésta actúe. Un ejemplo es la coenzima A, CoA, que tiene la estructura química que puedes ver en la imagen siguiente.


Coenzima A

El arsénico trivalente, As (III), tiene una gran afinidad por el azufre y la coenzima A tiene un átomo de azufre formando un grupo tiol (HS-), de manera que en cuanto se encuentran, arsénico y coenzima A quedan unidos por enlaces azufre - arsénico. Lamentablemente para las víctimas del arsénico blanco, este grupo tiol es el que se enlaza a otras moléculas y enzimas de forma que la unión de la coenzima A al arsénico impide que aquélla realice sus funciones. El resultado de ello es la inhibición de los procesos de obtención de energía y la consiguiente muerte celular.

El envenenamiento por arsénico blanco puede suceder por varias vías, pero lo más usual es que llegue a través del aparato digestivo. Al poco de ingerirlo, comienzan las diarreas y los violentos vómitos, pero el arsénico es impasible: se distribuye por todo el organismo y se acumula especialmente en el cabello, en la piel, en las arterias y en el hígado. Es precisamente en el hígado donde se metaboliza a través de metilación para después ser excretado a través de la orina. Sin embargo, una parte del arsénico (en torno a un 10%) queda en el cuerpo produciendo más vómitos y diarrea, calambres, anemia, fuertes arritmias cardíacas y, finalmente la muerte tras una agonía que puede durar entre doce horas y cuatro días. 

En cuanto a la toxicidad del arsénico trivalente por exposición crónica, además de los efectos ya señalados, cabe señalar que los metabolitos del As(III) pueden ser carcinogénicos, dada su capacidad para formar radicales.

En caso de envenenamiento con arsénico, hay que recurrir al lavado de estómago y posterior tratamiento con sustancias como el dimercaprol, un agente quelante. No deja de ser curioso que la misma característica del As (III) que lo hace potencialmente mortal (su afinidad por el azufre) es la que permite salvarse de sus efectos.

Dimercaprol

El arsénico ha sido un veneno muy utilizado a lo largo de la historia para perpretar magnicidios y consumar complicadas tramas palaciegas. También está asociado a las crónicas negras del mugroso siglo XX español como el caso de Pilar Prades, la envenenadora de Valencia, cuya ejecución inspiró a Luis Berlanga para su película "El verdugo".


Si quieres leer la historia de Pilar Prades y las de otros envenenadores con arsénico, te recomiendo la lectura del delicioso libro de Adela Muñoz, Historia del veneno.


Fuentes:
Adela Muñoz Paéz: Historia del veneno. Ed. Debate, 2012
Wikipedia
www.atsdr.cdc.gov/es/csem/arsenic/docs/Arsenic_CSEM_Spanish.pdf

Esta entrada participa en el XXVII Carnaval de Química que organiza Bernardo Herradón en su blog Educación Química 


Esta entrada participa en el XXIV Carnaval de Biología acogido en Pero eso es otra historia... de @Ununcuadio