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OPORTUNIDADES EN LA Química PRESENTE Y FUTURO George C. Pimentel

By:

George C. Pimentel [Autor]

Contributor(s):

Janice A. Coonrod

Material type: Text

TextLanguage: Español Publication details: México : McGRAW-HILL 1995Edition: 1a EdiciónDescription: 304 PÁGINAS : Tablas, ilustraciones y gráficas : 23.4 cmISBN:

9701006119

Subject(s):

Ingenierías

LOC classification:

QD47 P5518

Contents:

Contenido Dedicatoria .................................................................................. XIII Reconocimientos ........................................................................ XV Prefacio ....................................................................................... XVII Prólogo del traductor .................................................................. XIX Capítulo I. Introducción ................................................................ 1 Capítulo II. Calidad del medio ambiente y la química ............ 5 Sin depósito, sin retorno, sin problema ........................................ 5 Convertir la detección en protección ........................................... 8 El ozono en la estratosfera ........................................................ 12 Reducir la lluvia ácida ................................................................ 16 Evitemos el cambio de clima: el efecto invernadero .................. 18 Agua más limpia y adecuado tratamiento de los desechos ..... 20 El manejo de los desechos radiactivos ....................................... 22 Lecturas complementarias .......................................................... 23 Capítulo III. Las necesidades humanas y la química ............... 25 Venciendo a una mala hierba ....................................................... 25 III-A. Más alimento ...................................................................... 26 Hormonas vegetales y reguladores del crecimiento ............... 28 Ácido indolacético (AIA), una auxina ........................................ 29 Ácido giberélico (AG) .................................................................. 29 Citoquininas ................................................................................ 29 Etileno .......................................................................................... 30 Estrigol ....................................................................................... 30 El Factor G2 o Trigonelina ......................................................... 31 Glicinoeclepina A ....................................................................... 32 Hormonas de insectos y reguladores del crecimiento ............ 32 Hormonas de la muda (HM) ..................................................... 33 Hormona juvenil (HJ) .................................................................. 33 Hormonas antijuveniles ........................................................... 34 Compuestos naturales de defensa: anorexantes ..................... 34 Feromonas de insectos ............................................................... 36 Plaguicidas .................................................................................. 36 Insecticidas ................................................................................ 37 Herbicidas .................................................................................. 37 Fungicidas .................................................................................. 38 Técnicas especiales ..................................................................... 39 Fijación de nitrógeno y fotosíntesis ........................................... 39 Fotosíntesis ................................................................................ 40 Alimento del océano ................................................................... 40 Técnicas de aislamiento y caracterización de moléculas bioactivas ............................................................... 41 Conclusión .................................................................................. 42 Lecturas complementarias .......................................................... 42 La belleza es solamente superficial ............................................ 43 III-B. Nuevos procesos ................................................................... 44 Catálisis heterogénea .................................................................. 46 Síntesis y catálisis mediante tamices moleculares ................. 47 Catálisis metálica ........................................................................ 47 Catálisis de conversión ............................................................. 48 Catalizadores para mejorar la calidad del aire y del agua .... 48 Catálisis homogénea .................................................................. 48 Activación de moléculas inertes ............................................... 50 La química de aglomerados metálicos ..................................... 50 Catalizadores estereoselectivos ............................................... 51 Fotocatálisis y electrocatalisis .................................................. 53 Fotocatálisis ............................................................................... 53 Electrocatalisis .......................................................................... 54 Las reacciones en la interfase sólido/líquido .......................... 54 Catálisis enzimática artificial .................................................... 55 El control de la topografía molecular y la catálisis diseñada 55 Enzimas biomiméticas ................................................................ 57 Conclusión .................................................................................. 57 Lecturas complementarias .......................................................... 58 Un corazón impulsado por litio ................................................ 58 III-C. Más energía .......................................................................... 59 Petróleo ........................................................................................ 61 Recuperación ............................................................................. 61 Refinado ..................................................................................... 62 Reacciones químicas en una superficie catalítica .................. 63 Combustión .................................................................................. 65 Gas natural .................................................................................. 67 Carbón ......................................................................................... 67 Esquistos bituminosos y arenas de brea .................................. 69 Biomasa ....................................................................................... 70 Energía solar .............................................................................. 71 Energía nuclear ........................................................................... 73 Energía por fusión ....................................................................... 74 Conclusión .................................................................................. 75 Lecturas complementarias .......................................................... 76 La edad de piedra, la edad de hierro y la edad del polímero .... 77 III-D. Productos y materiales nuevos ........................................ 78 Plásticos y polímeros .................................................................. 79 Los polímeros como materiales estructurales ........................ 81 Cristales líquidos y cristales líquidos poliméricos .................. 83 Bloques de polímeros y sólidos autoorganizados .................. 84 Materiales ópticos novedosos ................................................... 86 Fibras ópticas .............................................................................. 86 Conmutadores ópticos ................................................................ 86 Conductores eléctricos novedosos .......................................... 87 Semiconductores ....................................................................... 87 Hacinamientos conductores ................................................... 88 Conductores orgánicos ............................................................ 89 Superconductores ....................................................................... 89 Conductores iónicos en estado sólido .................................. 91 Materiales acéntricos ................................................................ 92 Vidrios conductores .................................................................. 92 Materiales para condiciones extremas .................................... 93 Nuevas técnicas sintéticas ....................................................... 93 Algunos ejemplos, verdaderos y proyectados ....................... 93 Conclusión .................................................................................. 94 Lecturas complementarias .......................................................... 94 Rₓ-Mordedura de serpiente ..................................................... 95 III-E. Mejor salud ......................................................................... 96 Avances científicos notables durante los últimos 15 años .... 97 Inhibidores enzimáticos .......................................................... 97 Receptores ................................................................................ 99 Investigación en antibióticos ............................................... 101 Antibacterianos ...................................................................... 101 Antivirales ............................................................................... 102 Enfermedad cardiovascular .................................................... 102 Hipertensión ............................................................................ 102 Arteriosclerosis ....................................................................... 104 Ataque cardiaco ...................................................................... 104 Arritmia ................................................................................... 105 Drogas que afectan el sistema nervioso central (SNC) ....... 105 Investigación en cáncer .......................................................... 106 Carcinogénesis ........................................................................ 107 Quimioterapia ......................................................................... 108 Enfermedades inflamatorias e inmunológicas y sistemas defensivos ............................................................... 110 Avances en el control y en la inducción de la fertilidad .... 110 Vitaminas ................................................................................ 112 Conclusión ................................................................................ 114 Lecturas complementarias ........................................................ 115 Un protector especial para el colesterol ............................... 115 III-F. Biotecnologías ...................................................................... 117 ADN, ¿qué es? ......................................................................... 118 Proteínas, ¿para qué sirven? .................................................. 120 Tecnologías del ADN recombinante ..................................... 122 Aplicaciones de la biotecnología en la medicina ................ 124 Bioingeniería ........................................................................... 125 Biocatálisis .............................................................................. 126 Conclusión ................................................................................ 129 Lecturas complementarias ........................................................ 129 Fluidos magnéticos, posibilidades atractivas ....................... 129 III-G. Beneficios económicos ..................................................... 131 Introducción ............................................................................ 131 Energía y materias primas ..................................................... 133 La renovación de las industrias ........................................... 133 Nuevos horizontes .................................................................. 135 Biotecnología .......................................................................... 135 Cerámicas de alta tecnología ................................................ 136 Materiales híbridos avanzados y diseño de plásticos ........ 137 Fotoimágenes ......................................................................... 138 Dispositivos microelectrónicos ............................................. 139 Computadoras de escala molecular ..................................... 142 Conclusión ................................................................................ 143 Lecturas complementarias ........................................................ 144 Capítulo IV. Las fronteras intelectuales de la química ........ 145 El tiempo necesario para mover la cola ................................ 145 IV-A. Control de las reacciones químicas ............................. 146 Dinámicas moleculares .......................................................... 146 Procesos químicos rápidos ................................................... 147 Transferencia de energía y movimiento .............................. 150 La química de estado a estado ............................................. 152 Excitación multifotónica y de múltiples fotones ................ 154 Química de modos-selectivos .............................................. 156 Cálculo teórico de las superficies de reacción .................. 158 Nuevas vías de reacción ....................................................... 159 Química orgánica ................................................................... 159 Química inorgánica ................................................................ 163 Vías selectivas en la síntesis orgánica ................................ 166 El cruce de los límites entre lo inorgánico y lo orgánico ..... 168 Mecanismos que usan luz como reactivo ............................ 169 Lecturas complementarias ........................................................ 171 Juanito y la mata de frijol de soya ........................................ 172 IV-B. Entender la complejidad molecular ............................... 173 Síntesis y biosíntesis ............................................................ 174 Síntesis de productos naturales ........................................... 174 La biosíntesis de productos naturales .................................. 177 La síntesis química del ADN ................................................ 178 Estructuras de las macromoléculas ...................................... 180 Estudios estructurales de la reductasa del dihidrofolato y sus inhibidores .. 182 Las fronteras en la química del material genético ............... 184 Estructura y función en bioquímica ..................................... 187 La estructura del gene y la ligación del ARN ...................... 188 Lecturas complementarias ........................................................ 190 Algo a cambio de nada ........................................................... 190 IV-C. El bienestar nacional ...................................................... 191 Reacciones químicas en las superficies sólidas .................. 192 La estructura de las superficies sólidas .............................. 193 Moléculas adsorbidas; enlaces químicos en la superficie .... 194 Coadsorción en superficies .................................................. 196 Estudios de fase condensada ............................................... 197 Propiedades ópticas y electrónicas de los sólidos ............... 197 Líquidos .................................................................................. 198 Fenómenos críticos ............................................................... 199 La química de los materiales terrestres y extraterrestres .... 199 Química analítica .................................................................... 201 Separaciones analíticas ...................................................... 201 Espectroscopia óptica .......................................................... 203 Espectrometría de masa ..................................................... 204 Técnicas combinadas (“dobles”) .......................................... 205 Química electroanalítica ....................................................... 206 Ciencias de las separaciones ............................................. 206 Química de las separaciones ............................................. 208 Química nuclear ....................................................................... 208 Estudios del núcleo y sus propiedades ............................... 208 Exploración espacial ............................................................. 209 Composición isotópica .......................................................... 210 Química nuclear en medicina ............................................... 211 Lecturas complementarias ........................................................ 211 Capítulo V. Instrumentación en química ............................... 213 Una linterna de rayos láser ..................................................... 213 V-A. Instrumentación para el estudio de las reacciones químicas .................................................................................. 214 Los láser .................................................................................. 215 Desarrollos en la última década ............................................ 216 Aplicaciones químicas ........................................................... 218 Computadoras ........................................................................ 219 Superminicomputadoras ........................................................ 220 Computadoras grandes y supercomputadoras ................. 221 Haces moleculares ................................................................... 221 Capacidades ........................................................................... 222 Fuentes luminosas del sincrotrón ........................................ 222 Características de las fuentes del sincrotrón .................... 222 Aplicaciones de las fuentes del sincrotrón en la química ... 223 Los láser de electrones libres ................................................ 224 Capacidades potenciales ...................................................... 224 Lecturas complementarias ...................................................... 225 La hormiga a la que no le gusta el almíbar ........................... 225 V-B. Instrumentación que se ocupa de la complejidad molecular .................................................................................. 226 Resonancia magnética nuclear (RMN) .................................. 227 RMN en solución ..................................................................... 228 Método de la transformada de Fourier (TF RMN) ............ 229 RMN del estado sólido .......................................................... 230 RMN de dos dimensiones .................................................... 231 Imágenes ................................................................................. 232 Desempeño, disponibilidad y costos de la RMN ................ 232 Espectrometría de masa (EM) ............................................... 233 Aplicabilidad ........................................................................... 234 Sensibilidad y selectividad .................................................... 235 Costos ..................................................................................... 236 Difracción de rayos X ................................................................ 237 Aplicaciones ........................................................................... 239 Gráficas moleculares .............................................................. 240 Difracción de neutrones .......................................................... 241 Aplicaciones ........................................................................... 241 Resonancia de espín electrónico ........................................... 241 Aplicaciones ........................................................................... 242 Lecturas complementarias ...................................................... 242 Cisplatino, la forma fuerte y silenciosa .................................. 243 V-C. Instrumentación y el bienestar nacional ......................... 244 La instrumentación en la ciencia de las superficies ........... 244 Instrumentos para el estudio de las superficies ................ 244 Análisis de superficie ................................................................ 247 Cromatografía ........................................................................ 249 Cromatografía líquida de alto rendimiento (CLAR) .......... 250 Cromatografía capilar ............................................................. 251 Fraccionamiento de un flujo en un campo (FFC) ................ 252 Espectroscopia infrarroja ....................................................... 252 Espectrómetros auxiliados por computadora ........................ 254 Aplicaciones ........................................................................... 255 Otros instrumentos .................................................................. 256 Lecturas complementarias ...................................................... 256 Capítulo VI. La ecuación riesgo/beneficio de la química ........ 257 Investigando la sopa de la neblina industrial ....................... 257 Temores de la edad moderna .................................................. 259 ¿Qué es tóxico? ....................................................................... 260 Evaluación del riesgo ................................................................ 261 ¿Qué es la epidemiología? .................................................... 261 ¿Qué causa qué? ..................................................................... 262 Pruebas en animales ................................................................ 262 ¿Hay una relación dosis-tiempo? ......................................... 264 Resumen .................................................................................. 265 Manejo del riesgo ..................................................................... 265 Riesgo aceptable ..................................................................... 266 Riesgos comparables ................................................................ 267 ¿Quién está en riesgo? .......................................................... 268 El tratamiento de los derrames químicos por los medios de comunicación ............................................................... 269 Uso de sustancias químicas a gran escala ............................ 271 Seveso y la dioxina .................................................................. 271 Bhopal y el isocianato de metilo ........................................... 273 La historia del DDT ................................................................ 277 Conclusión ................................................................................ 279 Lecturas complementarias ...................................................... 280 Capítulo VII. Oportunidades de carreras y de educación en química ................................................................................ 281 Bibliotecas en el espacio ........................................................ 281 La química: una actividad de individuos creativos ............. 282 El grado de bachiller en química (BA o BC) .......................... 284 El grado de doctor en química ............................................... 285 Los doctorados en química en la educación estadounidense .... 286 Modalidades educacionales en química después del bachillerato ................................................................................ 287 Direcciones de la carreras ....................................................... 288 Lecturas complementarias ...................................................... 289 Índice ..................................................................................... 291

Summary: OPORTUNIDADES EN LA QUÍMICA Con frecuencia la química se enseña a los estudiantes de manera abstracta y árida sin dedicarle tiempo suficiente a la química real, la que puede aplicarse en la vida diaria. Por ello, el presente texto emplea un enfoque distinto. Oportunidades en la química describe y plantea los avances de la investigación contemporánea en esta área del saber, así como las oportunidades que tienen las ciencias químicas de hacer frente a las necesidades y problemas que plantea la sociedad, al poner énfasis, sobre todo, en las aplicaciones de este conocimiento. Así, resalta la importancia de la química en su más amplio sentido para atraer y despertar el interés de los jóvenes que tienen poco o ningún conocimiento en el área. Escrito en forma amena, accesible y con sentido del humor, sin apartarse en ningún momento del rigor científico, Oportunidades en la química es un libro didáctico e instructivo, lo que lo convierte en una excelente fuente de consulta tanto para profesores como para alumnos.

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Libro	CI Tlalpan Sala General	Colección Reserva	QD47 P5518 1995	Ej. 1	No para préstamo externo		0795

Incluye referencias bibliográficas.

Contenido

Dedicatoria .................................................................................. XIII
Reconocimientos ........................................................................ XV
Prefacio ....................................................................................... XVII
Prólogo del traductor .................................................................. XIX

Capítulo I. Introducción ................................................................ 1

Capítulo II. Calidad del medio ambiente y la química ............ 5
Sin depósito, sin retorno, sin problema ........................................ 5
Convertir la detección en protección ........................................... 8
El ozono en la estratosfera ........................................................ 12
Reducir la lluvia ácida ................................................................ 16
Evitemos el cambio de clima: el efecto invernadero .................. 18
Agua más limpia y adecuado tratamiento de los desechos ..... 20
El manejo de los desechos radiactivos ....................................... 22
Lecturas complementarias .......................................................... 23

Capítulo III. Las necesidades humanas y la química ............... 25
Venciendo a una mala hierba ....................................................... 25
III-A. Más alimento ...................................................................... 26
Hormonas vegetales y reguladores del crecimiento ............... 28
Ácido indolacético (AIA), una auxina ........................................ 29
Ácido giberélico (AG) .................................................................. 29
Citoquininas ................................................................................ 29
Etileno .......................................................................................... 30
Estrigol ....................................................................................... 30
El Factor G2 o Trigonelina ......................................................... 31
Glicinoeclepina A ....................................................................... 32
Hormonas de insectos y reguladores del crecimiento ............ 32
Hormonas de la muda (HM) ..................................................... 33
Hormona juvenil (HJ) .................................................................. 33
Hormonas antijuveniles ........................................................... 34
Compuestos naturales de defensa: anorexantes ..................... 34
Feromonas de insectos ............................................................... 36
Plaguicidas .................................................................................. 36
Insecticidas ................................................................................ 37
Herbicidas .................................................................................. 37
Fungicidas .................................................................................. 38
Técnicas especiales ..................................................................... 39
Fijación de nitrógeno y fotosíntesis ........................................... 39
Fotosíntesis ................................................................................ 40
Alimento del océano ................................................................... 40
Técnicas de aislamiento y caracterización de moléculas bioactivas ............................................................... 41
Conclusión .................................................................................. 42
Lecturas complementarias .......................................................... 42
La belleza es solamente superficial ............................................ 43

III-B. Nuevos procesos ................................................................... 44
Catálisis heterogénea .................................................................. 46
Síntesis y catálisis mediante tamices moleculares ................. 47
Catálisis metálica ........................................................................ 47
Catálisis de conversión ............................................................. 48
Catalizadores para mejorar la calidad del aire y del agua .... 48
Catálisis homogénea .................................................................. 48
Activación de moléculas inertes ............................................... 50
La química de aglomerados metálicos ..................................... 50
Catalizadores estereoselectivos ............................................... 51
Fotocatálisis y electrocatalisis .................................................. 53
Fotocatálisis ............................................................................... 53
Electrocatalisis .......................................................................... 54
Las reacciones en la interfase sólido/líquido .......................... 54
Catálisis enzimática artificial .................................................... 55
El control de la topografía molecular y la catálisis diseñada 55
Enzimas biomiméticas ................................................................ 57
Conclusión .................................................................................. 57
Lecturas complementarias .......................................................... 58
Un corazón impulsado por litio ................................................ 58

III-C. Más energía .......................................................................... 59
Petróleo ........................................................................................ 61
Recuperación ............................................................................. 61
Refinado ..................................................................................... 62
Reacciones químicas en una superficie catalítica .................. 63
Combustión .................................................................................. 65
Gas natural .................................................................................. 67
Carbón ......................................................................................... 67
Esquistos bituminosos y arenas de brea .................................. 69
Biomasa ....................................................................................... 70
Energía solar .............................................................................. 71
Energía nuclear ........................................................................... 73
Energía por fusión ....................................................................... 74
Conclusión .................................................................................. 75
Lecturas complementarias .......................................................... 76
La edad de piedra, la edad de hierro y la edad del polímero .... 77

III-D. Productos y materiales nuevos ........................................ 78
Plásticos y polímeros .................................................................. 79
Los polímeros como materiales estructurales ........................ 81
Cristales líquidos y cristales líquidos poliméricos .................. 83
Bloques de polímeros y sólidos autoorganizados .................. 84

Materiales ópticos novedosos ................................................... 86
Fibras ópticas .............................................................................. 86
Conmutadores ópticos ................................................................ 86

Conductores eléctricos novedosos .......................................... 87
Semiconductores ....................................................................... 87
Hacinamientos conductores ................................................... 88
Conductores orgánicos ............................................................ 89
Superconductores ....................................................................... 89
Conductores iónicos en estado sólido .................................. 91
Materiales acéntricos ................................................................ 92
Vidrios conductores .................................................................. 92

Materiales para condiciones extremas .................................... 93
Nuevas técnicas sintéticas ....................................................... 93
Algunos ejemplos, verdaderos y proyectados ....................... 93

Conclusión .................................................................................. 94
Lecturas complementarias .......................................................... 94
Rₓ-Mordedura de serpiente ..................................................... 95

III-E. Mejor salud ......................................................................... 96
Avances científicos notables durante los últimos 15 años .... 97
Inhibidores enzimáticos .......................................................... 97
Receptores ................................................................................ 99

Investigación en antibióticos ............................................... 101
Antibacterianos ...................................................................... 101
Antivirales ............................................................................... 102

Enfermedad cardiovascular .................................................... 102
Hipertensión ............................................................................ 102
Arteriosclerosis ....................................................................... 104
Ataque cardiaco ...................................................................... 104
Arritmia ................................................................................... 105

Drogas que afectan el sistema nervioso central (SNC) ....... 105

Investigación en cáncer .......................................................... 106
Carcinogénesis ........................................................................ 107
Quimioterapia ......................................................................... 108

Enfermedades inflamatorias e inmunológicas y sistemas defensivos ............................................................... 110
Avances en el control y en la inducción de la fertilidad .... 110
Vitaminas ................................................................................ 112
Conclusión ................................................................................ 114
Lecturas complementarias ........................................................ 115
Un protector especial para el colesterol ............................... 115

III-F. Biotecnologías ...................................................................... 117
ADN, ¿qué es? ......................................................................... 118
Proteínas, ¿para qué sirven? .................................................. 120
Tecnologías del ADN recombinante ..................................... 122
Aplicaciones de la biotecnología en la medicina ................ 124
Bioingeniería ........................................................................... 125
Biocatálisis .............................................................................. 126
Conclusión ................................................................................ 129
Lecturas complementarias ........................................................ 129
Fluidos magnéticos, posibilidades atractivas ....................... 129

III-G. Beneficios económicos ..................................................... 131
Introducción ............................................................................ 131
Energía y materias primas ..................................................... 133
La renovación de las industrias ........................................... 133
Nuevos horizontes .................................................................. 135
Biotecnología .......................................................................... 135
Cerámicas de alta tecnología ................................................ 136
Materiales híbridos avanzados y diseño de plásticos ........ 137
Fotoimágenes ......................................................................... 138
Dispositivos microelectrónicos ............................................. 139
Computadoras de escala molecular ..................................... 142
Conclusión ................................................................................ 143
Lecturas complementarias ........................................................ 144

Capítulo IV. Las fronteras intelectuales de la química ........ 145
El tiempo necesario para mover la cola ................................ 145
IV-A. Control de las reacciones químicas ............................. 146
Dinámicas moleculares .......................................................... 146
Procesos químicos rápidos ................................................... 147
Transferencia de energía y movimiento .............................. 150
La química de estado a estado ............................................. 152
Excitación multifotónica y de múltiples fotones ................ 154
Química de modos-selectivos .............................................. 156
Cálculo teórico de las superficies de reacción .................. 158
Nuevas vías de reacción ....................................................... 159
Química orgánica ................................................................... 159
Química inorgánica ................................................................ 163
Vías selectivas en la síntesis orgánica ................................ 166
El cruce de los límites entre lo inorgánico y lo orgánico ..... 168
Mecanismos que usan luz como reactivo ............................ 169
Lecturas complementarias ........................................................ 171
Juanito y la mata de frijol de soya ........................................ 172

IV-B. Entender la complejidad molecular ............................... 173
Síntesis y biosíntesis ............................................................ 174
Síntesis de productos naturales ........................................... 174
La biosíntesis de productos naturales .................................. 177
La síntesis química del ADN ................................................ 178

Estructuras de las macromoléculas ...................................... 180
Estudios estructurales de la reductasa del dihidrofolato y sus inhibidores .. 182
Las fronteras en la química del material genético ............... 184
Estructura y función en bioquímica ..................................... 187
La estructura del gene y la ligación del ARN ...................... 188
Lecturas complementarias ........................................................ 190
Algo a cambio de nada ........................................................... 190

IV-C. El bienestar nacional ...................................................... 191
Reacciones químicas en las superficies sólidas .................. 192
La estructura de las superficies sólidas .............................. 193
Moléculas adsorbidas; enlaces químicos en la superficie .... 194
Coadsorción en superficies .................................................. 196

Estudios de fase condensada ............................................... 197
Propiedades ópticas y electrónicas de los sólidos ............... 197
Líquidos .................................................................................. 198
Fenómenos críticos ............................................................... 199
La química de los materiales terrestres y extraterrestres .... 199

Química analítica .................................................................... 201
Separaciones analíticas ...................................................... 201
Espectroscopia óptica .......................................................... 203
Espectrometría de masa ..................................................... 204
Técnicas combinadas (“dobles”) .......................................... 205
Química electroanalítica ....................................................... 206

Ciencias de las separaciones ............................................. 206
Química de las separaciones ............................................. 208

Química nuclear ....................................................................... 208
Estudios del núcleo y sus propiedades ............................... 208
Exploración espacial ............................................................. 209
Composición isotópica .......................................................... 210
Química nuclear en medicina ............................................... 211
Lecturas complementarias ........................................................ 211

Capítulo V. Instrumentación en química ............................... 213
Una linterna de rayos láser ..................................................... 213

V-A. Instrumentación para el estudio de las reacciones químicas .................................................................................. 214
Los láser .................................................................................. 215
Desarrollos en la última década ............................................ 216
Aplicaciones químicas ........................................................... 218

Computadoras ........................................................................ 219
Superminicomputadoras ........................................................ 220
Computadoras grandes y supercomputadoras ................. 221

Haces moleculares ................................................................... 221
Capacidades ........................................................................... 222

Fuentes luminosas del sincrotrón ........................................ 222
Características de las fuentes del sincrotrón .................... 222
Aplicaciones de las fuentes del sincrotrón en la química ... 223

Los láser de electrones libres ................................................ 224
Capacidades potenciales ...................................................... 224
Lecturas complementarias ...................................................... 225
La hormiga a la que no le gusta el almíbar ........................... 225

V-B. Instrumentación que se ocupa de la complejidad molecular .................................................................................. 226

Resonancia magnética nuclear (RMN) .................................. 227
RMN en solución ..................................................................... 228
Método de la transformada de Fourier (TF RMN) ............ 229
RMN del estado sólido .......................................................... 230
RMN de dos dimensiones .................................................... 231
Imágenes ................................................................................. 232
Desempeño, disponibilidad y costos de la RMN ................ 232

Espectrometría de masa (EM) ............................................... 233
Aplicabilidad ........................................................................... 234
Sensibilidad y selectividad .................................................... 235
Costos ..................................................................................... 236

Difracción de rayos X ................................................................ 237
Aplicaciones ........................................................................... 239
Gráficas moleculares .............................................................. 240

Difracción de neutrones .......................................................... 241
Aplicaciones ........................................................................... 241

Resonancia de espín electrónico ........................................... 241
Aplicaciones ........................................................................... 242
Lecturas complementarias ...................................................... 242

Cisplatino, la forma fuerte y silenciosa .................................. 243

V-C. Instrumentación y el bienestar nacional ......................... 244
La instrumentación en la ciencia de las superficies ........... 244
Instrumentos para el estudio de las superficies ................ 244

Análisis de superficie ................................................................ 247
Cromatografía ........................................................................ 249
Cromatografía líquida de alto rendimiento (CLAR) .......... 250
Cromatografía capilar ............................................................. 251
Fraccionamiento de un flujo en un campo (FFC) ................ 252

Espectroscopia infrarroja ....................................................... 252
Espectrómetros auxiliados por computadora ........................ 254
Aplicaciones ........................................................................... 255

Otros instrumentos .................................................................. 256
Lecturas complementarias ...................................................... 256

Capítulo VI. La ecuación riesgo/beneficio de la química ........ 257
Investigando la sopa de la neblina industrial ....................... 257
Temores de la edad moderna .................................................. 259
¿Qué es tóxico? ....................................................................... 260

Evaluación del riesgo ................................................................ 261
¿Qué es la epidemiología? .................................................... 261
¿Qué causa qué? ..................................................................... 262
Pruebas en animales ................................................................ 262
¿Hay una relación dosis-tiempo? ......................................... 264
Resumen .................................................................................. 265

Manejo del riesgo ..................................................................... 265
Riesgo aceptable ..................................................................... 266
Riesgos comparables ................................................................ 267
¿Quién está en riesgo? .......................................................... 268

El tratamiento de los derrames químicos por los medios de comunicación ............................................................... 269

Uso de sustancias químicas a gran escala ............................ 271
Seveso y la dioxina .................................................................. 271
Bhopal y el isocianato de metilo ........................................... 273
La historia del DDT ................................................................ 277

Conclusión ................................................................................ 279
Lecturas complementarias ...................................................... 280

Capítulo VII. Oportunidades de carreras y de educación en química ................................................................................ 281
Bibliotecas en el espacio ........................................................ 281
La química: una actividad de individuos creativos ............. 282
El grado de bachiller en química (BA o BC) .......................... 284
El grado de doctor en química ............................................... 285

Los doctorados en química en la educación estadounidense .... 286
Modalidades educacionales en química después del bachillerato ................................................................................ 287
Direcciones de la carreras ....................................................... 288
Lecturas complementarias ...................................................... 289

Índice ..................................................................................... 291

OPORTUNIDADES EN LA QUÍMICA

Con frecuencia la química se enseña a los estudiantes de manera abstracta y árida sin dedicarle tiempo suficiente a la química real, la que puede aplicarse en la vida diaria. Por ello, el presente texto emplea un enfoque distinto.

Oportunidades en la química describe y plantea los avances de la investigación contemporánea en esta área del saber, así como las oportunidades que tienen las ciencias químicas de hacer frente a las necesidades y problemas que plantea la sociedad, al poner énfasis, sobre todo, en las aplicaciones de este conocimiento. Así, resalta la importancia de la química en su más amplio sentido para atraer y despertar el interés de los jóvenes que tienen poco o ningún conocimiento en el área.

Escrito en forma amena, accesible y con sentido del humor, sin apartarse en ningún momento del rigor científico, Oportunidades en la química es un libro didáctico e instructivo, lo que lo convierte en una excelente fuente de consulta tanto para profesores como para alumnos.

Ingeniería Bioquímica

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