031. Química . Décimo. Unidades de concentración

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN

UNIDADES FÍSICAS

PROCENTAJE REFERIDO A LA MASA: Relaciona la masa del soluto, en gramos, presente en una cantidad dada de solución. Teniendo en cuenta que el resultado se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad patrón de solución se toma como 100 g.

% en masa del soluto = masa (g) del soluto / masa (g) de solución * 100  y se expresa en %p/p o  %m/m

PORCENTAJE REFERIDO AL VOLUMEN: se refiere al volumen de soluto, en mililitros, presente en cada 100 ml de solución.

% en volumen de soluto = volumen de soluto / volumen de la solución * 100  y se expresa en % v/v

PORCENTAJE MASA – VOLUMEN: representa la masa de soluto (en g) por cada 100 ml de solución. Se puede calcular según la expresión

%masa = masa del soluto / volumen de la solución * 100 y se expresa como como % p/v  o  %m/v

PARTES POR MILLÓN (ppm): se emplea para medir concentraciones muy pequeñas, por ejemplo las partículas contaminantes que eliminan los automotores o la cantidad de cloro o flúor presentes en el agua potable. La unidad ppm mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones sólidas se utilizan por lo regular las unidades mg/ Kg y para líquidas mg/L

Ppm = mg de soluto / L  o mg soluto/ Kg

UNIDADES QUÍMICAS

MOLARIDAD (M): es la forma más usual de expresar la concentración de una solución. Se define como el número de moles de soluto disueltos en 1 litro de solución. Alternativamente se puede expresar como milimoles de soluto disueltos en ml de solución.

M = nº de moles de soluto / Litro de solución   M = n (moles) / v (litros)

MOLALIDAD (m): indica la cantidad de moles de soluto presentes en 1 Kg de solvente. Cuando el solvente es agua, y debido a que la densidad es 1g/ml entonces 1 kg de agua equivale a 1 litro.

Molalidad = nº moles de soluto / Kg de solvente  o m = n soluto / Kg de solvente

NORMALIDAD (N): relaciona el número de equivalentes gramo o equivalentes químicos de un soluto con la cantidad de solución en litros.

N = nº de equivalentes – gramo de soluto / volumen de la solución (L)

El concepto de equivalente gramo o equivalente químico ha sido desarrollado especialmente para referirse a los ácidos y las bases. Así, un equivalente gramo es la masa de la sustancia (ácido o base) capaz de producir un mol de iones de H⁺  o OH ^– según el caso y se halla diciendo el peso molecular del ácido o la base sobre el número de hidrógenos u OH que tenga dicha sustancia.

FRACCIÓN MOLAR (X): expresa el número de moles de un componente de la solución, en relación con el número total de moles, incluyendo todos los componentes presentes.

X_A= nº de moles de A / nº de moles totales de la solución

X_B = nº de moles de  B / nº de moles totales de la solución

La suma total de las fracciones molares de una solución es 1

DILUCIONES

Los reactivos disponibles en el laboratorio se encuentran por lo general en forma de sólidos o en soluciones comerciales muy concentradas (cercanas al 100%).

Con cierta frecuencia es necesario preparar soluciones menos concentradas a partir de estos materiales para lo cual debemos diluirlos. Al diluir el volumen del solvente aumenta el de la solución mientras que el número total de moléculas o moles del soluto permanece igual. Esto significa que el número de moléculas o de moles del soluto al principio y al final es el mismo.

Lo más común es que las concentraciones de las sustancias se encuentren expresadas como molaridad. Si partimos de una solución  inicial  n₁ = M₁ * V₁ para obtener una segunda solución n₂ = M₂ * V₂  debe cumplirse que el número inicial  moles sea igual al  número final de moles (n1 = n₂). De ahí deducimos que:

M₁V_º = M₂V₂

Esta expresión es la clave para determinar el volumen final V₂ o la concentración M₂ según sea el caso.

Cuando la concentración de la solución se expresa como normalidad podemos basarnos en una generalización de la expresión anterior

C₁V₁ = C₂V₂ en donde  C indica la concentración de la solución

ACTIVIDAD DE CLASE PARA EL EQUIPO DE TRABAJO

1.       Si se disuelven 10 g de NaCl en 90 g de agua  ¿cuál es el porcentaje en masa de la sal?

2.       ¿Cuántos ml de ácido sulfúrico hay en 300 ml de una solución al 20% en volumen?

3.       ¿Cuál es el porcentaje  de p/v de una solución que contiene 40 g de KOH en 250 ml de solución?

4.       ¿Cuál será la concentración  en ppm de una muestra de de fluoruro de sodio en agua, que contiene 0,00070 g de esta sal disuelta?

5.       Calcular la molaridad de una solución 1ue contiene 10 g de sulfato cúprico  en 350 ml de solución

6.       Si se disuelven 10 g de potasa cáustica (KOH) en 450 ml de agua ¿Cuál es la concentración molal de la solución?

7.       ¿Cuál será la normalidad de una solución de NaOH que contiene  8 g de NaOH en 200 ml de solución?

8.       ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico están contenidos en 500 ml de solución 0,50 N de ácido?

9.       ¿Cuál es el volumen de HCl concentrado con una densidad de 1,19 g/ml y 38%  de HCl, en masa, necesarios para preparar 1 litro de solución 0,1 N?

10.   Una solución contiene 5,8 g de NaCl y 100 g de H₂O, determinar la fracción molar del agua y de la sal.

11.   Calcular el volumen final de una solución  0,5 M  a partir de 300 ml de HCl 2,0 N

12.   Desarrollar el taller  DESARROLLO DE COMPETENCIAS

025.Biología - Décimo. Nomenclatura2

Nomenclatura 2

b.      Fenética o  taxonomía numérica

Agrupa a los organismos estrictamente por el número de caracteres que tienen en común (similitud morfológica) y los cuantifica en índices de similitud o de distancia.

Dichos índices reflejan el parecido global entre los taxones.

Estos procedimientos se basan en el uso de matrices en las que se incluyen valores numéricos de determinados atributos de las unidades a agrupar, unidades llamadas OTUs (de operative taxonomical unity) que pueden ser individuos, muestras de poblaciones o especies, etc.

Los atributos pueden ser medidas, proporciones, recuentos o caracteres semicuantitativos (por ejemplo: 0=ausencia, 1=presencia).

La idea es que cuanto más similares sean dos OTUs, menor será la diferencia global entre los valores de sus atributos.

De esta forma se pueden definir índices de distancia fenética, como por ejemplo la media cuadrática de las diferencias entre cada par de atributos.

En el caso de identidad total entre dos OTUs dicho índice valdría 0, y será mayor cuanto más disimilares sean los OTUs.

c.Cladística  

La cladística es un tipo de sistemática desarrollada por Willi Hennig, tratando de conseguir un método mas objetivo de clasificar organismos

En sistemática filogenética o cladistica se agrupan los organismos en los taxones exclusivamente en función de su grado de parentesco filogenético, es decir, en función del orden relativo de sus ancestrales comunes.

Dado que los taxones están compuestos por organismos emparentados (descendientes por tanto de un ancestral común a todos ellos) todos los taxones, todas las unidades de clasificación, deberán ser estrictamente monofiléticos.

Una agrupación no monofilética, no formada por todos y cada uno de los descendientes de un ancestral común, no puede ser constituida como taxón

 

Gráfica: Tomado de: http://fai.unne.edu.ar/biologia/evolucion/clasif.htm

En la gráfica anterior, el criterio o carácter huevo con amnios se usa para unir al grupo de aves, reptiles y mamíferos que por compartir este carácter primitivo se deduce que tienen un antecesor común.

La característica presencia de plumas y el pelo para separar aves y reptiles de mamíferos en el caso de clasificación tradicional, no es un factor en las hipótesis cladísticas, o cladograma, dado que son caracteres únicos en un taxón del grupo.

Una de las aplicaciones más interesantes de la cladística es la cuestión de los pandas. En un principio se pensó que el oso menor era un oso, pero por sus caracteres cercanos a los mapaches hizo que se los colocara cercanos a ellos.

El panda menor vive en la misma región de China que el panda gigante pero tiene grandes similaridades con los mapaches, mientras que los estudios de hibridización de ADN sugieren que el panda gigante esta en el clado de los osos y el panda menor en el clado de los mapaches.

Ambos comparten un antecesor común, como lo indica los caracteres derivados o evolutivos que comparten, además de los otros caracteres derivados de la evolución convergente (adaptaciones a su única fuente de energía: el bambú).

Gráfica Divergencia de antecesor común
Tomado de: http://fai.unne.edu.ar/biologia/evolucion/clasif.htm

La gráfica muestra esta divergencia del antecesor común, e intenta además mostrar el tiempo al cual ocurrió esa divergencia.

Un interesante y ameno relato respecto al tema de sí las aves se originan o no de los dinosaurios se encuentra en Investigación y Ciencia, El origen de las aves y su vuelo, K. Padian y L.M Chiappe, 1998.

ACTIVIDAD  DE CLASE PARA EL EQUIPO DE TRABAJO

1.   Explique el sistema de clasificación fenética o taxonomía numérica

2.   Explique el sistema de clasificación cladística.

3.   Explique el mapa conceptual del cladismo.

4.   Explique un cladograma con un antecesor común.

5.   Explique un cladograma con divergencia de antecesor común.

024. Biología - Décimo. Nomenclatura

Nomenclatura

Como de una forma más o menos implícita insinuábamos antes, cualquier tipo de estudio en Biología, debe tener una cierta base taxonómica. Si no sabemos el nombre de los animales o de las plantas con que trabajamos, nos resultará bastante difícil sacar algo en claro de nuestros estudios.

Una vez que agrupamos a los organismos por especies, se nos presenta el problema de qué nombre ponerle a cada especie, para poder hacer referencia a ella más adelante.

Al principio se intentó dar nombres vulgares a todas las especies, o se las intentó describir abreviadamente mediante una frase que resaltara sus características más conspicuas.

Tras varios intentos de varios autores, se acabó aceptando el sistema binomial de Linneo, establecido en su obra Systema Naturae, cuya décima edición (1758) sirve como punto de partida.

Este sistema asigna a cada especie un nombre compuesto de dos palabras. La primera palabra corresponde al nombre científico del género y se escribe la primera letra con mayúscula y en cursiva , mientras que la segunda palabra es el epíteto específico y corresponde a la especie, la cual se escribe también en minúsculas y en cursiva, por ejemplo, el nombre científico para el hombre es: Homo sapiens.

El nombre científico esta escrito en latín para permitir la comunicación universal.

Si se escribe a mano en cursiva, entonces el nombre científico se subraya.

En el caso de que todo el texto circundante esté escrito en cursiva, el nombre científico se escribe normal.

Generalmente la comunidad académica dedicada al estudio de determinado reino de especies biológicas utilizan algunos protocolos particulares para el proceso de nomenclatura.

Por ejemplo, en el caso de que haya subespecie, ésta se escribe a continuación de la especie, también en cursiva y sin ninguna palabra intercalada, hecho este que diferencia el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica (CINZ) del Código Internacional de Nomenclatura Botánica, en el que aparece la abreviatura subsp. intercalada. Según el CINZ, no tienen validez los táxones infrasubespecíficos.

Por ejemplo, el nombre científico del pez Aphyosemion bivittatum hollyi, el primer nombre corresponde al género, el segundo a la especie y el tercero a la subespecie

Tras el nombre del taxón específico se incluye el nombre del autor y el año en que fue descrito por primera vez, Por ejemplo, Poecilia reticulata Peters, 1859.

Si la planta o animal ha cambiado de nombre se pone entre paréntesis el nombre anterior en letra no cursiva, pero el nombre del autor que lo describió sigue vigente .

En el ejemplo anterior, el pez fue denominado por Peters. Lebistes (género) entonces se escribe Poecilia reticulata (Lebistes), Peters, 1859.

Los nombres científicos revelan datos interesantes, no sólo sobre la especie en cuestión, sino también sobre el científico que la describió. Así abundan los nombres científicos referidos a personajes de la mitología grecorromana, sobre todo en Lepidópteros.

Por ejemplo, dentro de la familia de los Papiliónidos, nos encontramos con Iphiclides podalirius y Papilio machaon, dos bellas mariposas cuya similitud nos recuerda Linneo al ponerles los nombres de dos médicos homéricos.

El estudio de estos nombres científicos nos puede proporcionar, como mínimo, unos ratos muy interesantes.

En el mundo de los insectos las clasificaciones de especies nuevas son difíciles y, muchas veces extenuantes, de lo que dan fe Stroudia difficilis, Paravespa gestroi problemática y Bombus perplexus.

Estarían también los nombres puestos por entomólogos sin ninguna imaginación como Coeleumenes secundus, Leptochilus tertius, Eudynerus nonus (sinonimizado con E. octavus, para desesperación de los matemáticos).

Naturalmente en la Entomología también existe el peloteo, la egolatría y el autobombo, del que podría dar fe el lepidóptero Cartwrightia carwrighti cuyo autor, un tal Carwright, justificó la semejanza con su nombre alegando que había dedicado el nombre genérico a su padre y el específico a su hermano.

Pero sin duda alguna el caso más alarmante sería el protagonizado por Embrick Strand; en una revista dirigida por él mismo, y dentro de unos tomos dedicados al editor de la revista, que casualmente también era él, apareció un artículo firmado por un tal Jan Obenberger en el que se describían 92 nuevas especies de coleópteros, de las cuales 50 llevaban en alguna parte de su nombre científico un apelativo a Strand, ya usando su nombre, su apellido, ambos o una derivación de ellos.

Pero no todos los entomólogos han de ser ególatras, sin imaginación o expresar sus frustraciones a la hora de clasificar insectos; también hay sitio para el amor. Un ejemplo de esto serían las arañas Ochisme y Marichisme (Kirkaldy), aunque desde luego, ignoramos el romanticismo que pueda despertar una araña.

La construcción de árboles filogenéticos

Uno de los objetivos de la sistemática es la filogenia o sea la clasificación de las especies teniendo en cuenta sus relaciones de parentesco.

La construcción de árboles filogenéticos, representa hipótesis evolutivas y trata de definir grupos monofiléticos (ancestro y descendientes)

Para construirlos, se deben tener datos que provienen de las características usadas en la clasificación.

Métodos de clasificación

Existen muchos métodos de clasificación, según la manera en que evalúan ciertos caracteres, entre ellos

a. El tradicional o evolucionista,
b. La fenética o taxonomía numérica y
c. La cladística o filogenética

a. El tradicional o evolucionista

Los criterios usados en la sistemática tradicional enfatizan en tanto el antecesor común (monofilésis), como en el peso de la divergencia entre grupos

Los organismos se agrupan en especies teniendo en cuenta:

• La utilización del concepto biológico de especie, basado en propiedades biológicas (la comunidad reproductiva)

• La utilización de caracteres morfológicos y no morfológicos y la necesidad de valorar adecuadamente (con métodos estadísticos si es necesario) la variabilidad.

• La necesidad de ponderar similitud morfológica y parentesco filogenético en caso de conflicto

Sin embargo si tomamos como ejemplo la agrupación lagartos, cocodrilos, y aves como se observa en la gráfica

Gráfica Determinación de grupo monofilético por ancestro común
Tomada de: http://www.ciencias.uma.es/departamentos/bioanimal/sfonline/sistematicafilogenetica/tema_1.htm

Por su parecido entre sí (caracteres morfológicos) los lagartos y cocodrilos se agrupan en un taxón Reptiles según la clasificación tradicional.

Pero si tenemos como criterio el parentesco filogenético, es decir, la proximidad de los ancestrales comunes, aves y cocodrilos son ramas derivadas de un linaje común ( línea naranja ) y por lo tanto, comparten un mayor grado de parentesco y se agrupan en un taxón que se ha denominado "Arcosaurios", desde el punto de vista de la clasificación cladista.

En conclusión al tomar en cuenta ambos criterios: similitud de caracteres morfológicos y parentesco filogenético, como lo hace la clasificación tradicional o evolucionista, puede presentarse conflicto en la agrupación y se requiere tomar el sistema de clasificación más apropiado para ponderar el peso de los caracteres.

ACTIVIDAD DE CLASE PARA EL EQUIPO DE TRABAJO

1.   ¿En qué consiste la nomenclatura binomial y quién es su autor?

2.   ¿Cuáles son las normas para el nombre científico? de ejemplos en cada uno de los casos.

3.   ¿Cuáles son los métodos de clasificación?

4.   En el sistema tradicional o evolucionista ¿Cuáles son los criterios que se tienen en cuenta para agrupar especies?

030. Química - Décimo. Soluciones

SOLUCIONES

CONCEPTO DE SOLUCIÓN: es una mezcla físicamente homogénea formada por dos o más sustancias que reciben el nombre de solvente y soluto. El solvente el que se encuentra en mayor proporción y soluto el que se encuentra en menor proporción.

CLASES DE SOLUCIONES

Cualquier sustancia sin importar el estado de agregación de sus moléculas, puede formar soluciones con otras. Según el estado físico en el que se encuentren  las sustancias involucradas  se pueden clasificar el sólidas, líquidas  y gaseosas. También puede ocurrir que los componentes de la solución se presentes en diferentes estados. Así, cuando uno de los componentes  es un gas o un sólido y el otro es un líquido, el primero se denomina solvente y el segundo solvente.

Solución	Ejemplo
Gas en gas	Aire
Líquido en gas	Aire húmedo
Sólido en gas	Humo
Líquido en líquido	Agua de colonia
Sólido en líquido	Agua salada
Líquido en sólido	Arcilla
Sólido en sólido	Aleaciones

Las soluciones también se pueden clasificar  según la cantidad de soluto que contienen, como:

·         Diluidas: cuando contienen una pequeña cantidad de soluto, con respecto a la cantidad de solvente presente.

·         Saturadas o concentradas: si la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada.

·         Sobresaturada: si la cantidad de soluto es mayor a la que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Este tipo de soluciones se consiguen cuando se logra  disolver el soluto por encima de su punto de punto de saturación  y son muy inestables, por lo que, frecuentemente el soluto en exceso tiende a precipitarse en el fondo del recipiente.

PROCESO DE DISOLUCIÓN

La incorporación de solvente y soluto para dar lugar a una solución, puede llevarse a cabo mediante un proceso químico o un proceso físico.

·         Disolución química: en este caso, ocurre una reacción química entre soluto y solvente. Por ejemplo, cuando el zinc se disuelve en ácido clorhídrico, el primero se ioniza quedando como Zn⁺², mientras que el hidrógeno se reduce. Como resultado de esta interacción, las sustancias en solución son diferentes a aquellas que intervinieron originalmente.

·         Disolución física o solvatación: en este caso no hay transformación de las sustancias involucradas, sino que la incorporación de soluto y solvente  se lleva a cabo por fuerzas de atracción intermoleculares, como los puentes de hidrógeno o las interacciones dipolo – dipolo. Si el solvente es el agua, el proceso  se denomina hidratación. Por ejemplo al disolver cloruro de sodio en agua, este se ioniza dando lugar a dos átomos cargados el catión Na⁺¹ y el anión Cl^-1 . Ambos iones se ven atraídos  por los polos de las moléculas de agua, formando una especie de red.

SOLUBILIDAD: se define como la máxima cantidad de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de un solvente, a una temperatura determinada. Por ejemplo, la solubilidad de cloruro de sodio en agua a 20ºC  es de 311 g/ l de solución, lo que significa que  a esa temperatura, un litro de agua puede contener como máximo 311 g de NaCl.

FACTORES QUE DETERMINAN LA SOLUBILIDAD

La cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente, depende de: la naturaleza del soluto y del solvente, temperatura, presión y el estado de sudivisión.

·         Naturaleza del soluto y del solvente: una regla muy citada en química es “lo semejante disuelve lo semejante”. En otras palabras, la solubilidad es mayor entre sustancias cuyas moléculas sean análogas, eléctrica y estructuralmente. En el que agua es una molécula polar, se pueden disolver solutos polares, como el alcohol, acetona y sales inorgánicas. Así mismo, la gasolina, debido al carácter apolar de sus moléculas disuelve sustancias apolares como aceites, resinas y algunos polímeros.

·         Temperatura: en general, puede decirse que a mayor temperatura mayor solubilidad. Así, es frecuente usar el aumento de temperatura para obtener soluciones sobresaturadas. Sin embargo esta regla no se cumple en todas las situaciones, por ejemplo, la solubilidad de los gases suele disminuir al aumentar la temperatura de la solución, pues al poseer mayor energía cinética, las moléculas del gas, tienden a volatilizarse. De la misma manera algunas sustancias como el carbonato de litio (Li₂CO₃) son menos solubles al aumentar la temperatura.

·         Presión: la presión no afecta demasiado la solubilidad de sólidos y líquidos, mientras que tiene un efecto determinante  en la de los gases. Un aumento en la presión produce un aumento de solubilidad de gases en líquidos. Esta relación es de proporcionalidad directa. Por ejemplo cuando se destapa una gaseosa, la presión disminuye, por lo que el gas carbónico disuelto en ella escapa en forma de pequeñas burbujas.

·         Estado de subdivisión: este factor tiene especial importancia en la disolución de sustancias  sólidas en solventes líquidos, ya que cuanto más finamente dividido se encuentre el sólido, mayor superficie de contacto existirá entre las moléculas del soluto y el solvente. Con ello aumenta la eficacia  de la solvatación. Es por eso que en algunas situaciones la trituración de los solutos facilita bastante la disolución.

ACTIVIDAD DE CLASE PARA EL EQUIPO DE TRABAJO

1.       Realizar la ecuación química del ejemplo presentado en disolución química.

2.       Realizar los esquemas que explique el ejemplo presentado en disolución física o solvatación.

3.       Organice un mapa conceptual para explicar los contenidos de esta guía de trabajo.

4.       Resolver el taller anexo  DESARROLLO DE COMPETENCIAS  sobre este tema.

023. Biología - Décimo. Categorías taxonómicas

Categorías taxonómicas supraespecíficas

Las clasificaciones de los organismos son jerárquicas.

Linneo trató de clasificar las especies conocidas en su tiempo (1753) para esto agrupo a los organismos en categorías.

La clasificación Linneana se basó en la premisa que la especie era la menor unidad de clasificación y que cada categoría o taxón se encuentra comprendida en una categoría superior.

Las categorías taxonómicas básicas o taxones son 7, cuando se requiere mayor precisión se recurre a otras categorías secundarias como: subespecie, superfamilia, infraorden

Los taxones anteriormente mencionados y ordenados del más amplio al menos amplio (en negrita las principales), son:

Reino
Filo
Superclase
Clase
Subclase
Superorden
Orden
Suborden
Infraorden
Superfamilia
Familia
Subfamilia
Tribu
Subtribu
Género
Subgénero
Especie
Subespecie

Como se puede comprobar en este esquema de categorías enlazadas, un género sería un conjunto de especies relacionadas por criterios de parentesco; una familia sería un conjunto de géneros relacionados, un orden un conjunto de familias, una clase un conjunto de órdenes y un filo un conjunto de clases, todo esto guiado por nuestros conocimientos en evolución, ya que se pretende que la clasificación se asemeje lo más posible a la filogenia de los distintos organismos.

La especie es la única unidad que existe en la naturaleza, las demás categorías son creadas artificialmente.

La unidad básica para clasificar los seres vivos es la especie.

Gráfica Categorías supraespecíficas
Tomado de: http://fai.unne.edu.ar/biologia/evolucion/clasif.htm

Gráfica Categorías supraespecíficas
Tomado de: http://fai.unne.edu.ar/biologia/evolucion/clasif.htm

Clave taxonómica

Para facilitar la determinación y ubicación taxonómica de los seres vivos los taxónomos utilizan una serie de claves, una de las más utilizadas es la dicotómica en la cual las características tenidas en cuenta tienen 2 opciones de selección. Por ejemplo: a) ausencia de pelo b) presencia de pelo; a) esqueleto óseo b) esqueleto cartilaginoso; a) poseen exoesqueleto, b) Cuerpo blando

El concepto de especie

A uno le podría parecer que, ya que todo biólogo, sea cual sea su campo de estudio, debe trabajar de algún modo con especies, se debería tener claro en todo momento que cosa es una especie. Sin embargo esto dista mucho de ser así. Se han ido dando, a lo largo de la historia, numerosos conceptos de especie, todos ellos válidos en el momento en el que fueron enunciados, pero que han ido quedando desfasados por paso del tiempo o están actualmente en discusión.

A continuación se enumeran una serie de definiciones para dicho concepto (las tres últimas tomadas en parte de Casares, (1998), que reflejan el pensamiento que en cada momento se tenía, no sólo sobre lo que era una especie, sino también sobre la vida en general.

El concepto morfológico de especie fue el que se usó hasta que la evolución y se convirtió en el paradigma científico en el que se basa la Biología actual.

Este concepto postula que las especies se pueden definir con base en unos caracteres taxonómicos tipo, que representan la esencia de cada especie; por tanto, basta con tomar un ser vivo, describirlo tal y como se nos presenta, y todos los que concuerden con esa descripción serán de su misma especie, siendo de distintas especies aquellos que difieran.

En este contexto, la variación intraespecífica no es más que un distractor antes de llegar a la esencia de la especie. Por desgracia, este criterio, que debería haber sido ya totalmente relegado a la Historia de la Ciencia, sigue vigente en los trabajos de algunos taxónomos (algo que ellos negarían rotundamente), que ante la mínima diferencia con el ejemplar tipo, describen nuevas subespecies y/o especies, con lo cual sólo consiguen enredar las relaciones interespecíficas y dificultar el estudio de los distintos grupos.

El concepto nominal de especie, que tuvo en Darwin a uno de sus máximos defensores, postula que no existen las especies, solo los individuos concretos, y que la especie no es más que una abstracción hecha "para entendernos", contingente al momento actual y carente de significado en el tiempo.

Sin embargo, a la hora de enfrentarse a la práctica cotidiana, los nominalistas describen especies no sólo en el momento actual (algo que concordaría con su concepto de especie) sino también en el registro fósil, algo no coherente con ese concepto. Actualmente este concepto parece descartado.

El concepto biológico de especie; enunciado por Mayr en 1963, que la define como el "conjunto de poblaciones que real y potencialmente pueden reproducirse entre sí, pero que están aisladas de otros grupos similares", está basado en el "aislamiento" entre especies, algo muy aceptado en teoría pero con numerosísimas excepciones en la práctica. Presenta además problemas con especies de distribución espacial o temporal amplia, y con organismos de reproducción asexual.

El concepto de reconocimiento de especie, enunciado por Paterson en 1985, que la define como el "conjunto de individuos y poblaciones que comparten un mismo sistema de fertilización", es decir, de reconocimiento entre individuos de distinto sexo y de compatibilidad entre los genes aportados por cada uno. Bastante similar al anterior, presenta los mismos inconvenientes.

El concepto evolutivo de especie, que la define como el conjunto de poblaciones que comparten un destino evolutivo común a lo largo del tiempo. Consigue soslayar los problemas de las definiciones anteriores, pero presenta uno nuevo: ¿qué se entiende por destino evolutivo común a la hora de considerar organismos vivos?

Convención práctica Para efectos prácticos se puede adoptar convencionalmente la siguiente definición tomada de Nelson G. (2000) Una especie es una población con aislamiento reproductivo, que se reconoce por caracteres morfológicos particulares y que ocupa un área geográfica definida.

ACTIVIDAD PARA EL EQUIPO DE TRABAJO

1.   ¿Cuáles son las categorías taxonómicas? ¿Cuáles son las básicas? ¿Cuáles son las opcionales?

2.   Definir las categorías taxonómicas básicas  ¿Cuál es la unidad básica que existe en la naturaleza? ¿Cuál es la unidad básica para clasificar los seres vivos?

3.   Dar un ejemplo de las categorías supraespecíficas para reino vegetal y otro para  reino animal

4.      Dar los conceptos morfológico, nominal, biológico, de reconocimiento, evolutivo y práctico de especie.

ACTIVIDAD DE TAREA

Consultar la biografía de Carl Von Linneo

029. Química - Décimo. Ecuación de estado

ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES

PV = nRT

Cuando las condiciones normales o estándar  n = 1 mol  P = 1 atm  V = 22,4 litros y T = 273 ºK

R = 1 atm * 22,4 l / 1 mol * 273 ºK = 0,082 l*atm / mol  * ºK

EJERCICIOS

1.       Calcular el número de moles  de un gas que se encuentra en un recipiente cerrado de 2,0 litros; sometidos a una presión  de 2,3 atmósferas y 25ºC.

2.       Si 400 ml un gas pesan 0,536 g a C.N. ¿Cuál es su peso molecular?

3.       Determinar  el peso molecular de un gas si 11,5 g del mismo ocupan un volumen de 6,8 litros a una temperatura de 50 ºC y una presión de 714 mmHg

4.       Determinar la densidad del H₂SO₄ a 27 ªC y 2 atm de presión si el peso molecular M del ácido es 34,06 g/mol.

5.       Determinar el peso molecular de un gas si 0,56 litros pesan 1,55 g en condiciones normales.

LEY DE DALTON

Si tomamos PV = nRT       y  n = cantidades de gas

P₁V = n₁RT          P₂V = n₂RT          P₃V = n₃RT          entonces PT = (P₁ + P₂ + P₃ …)

EJERCICIO

Tenemos una mezcla de los siguientes gases: hidrógeno 5 g, helio 4 litros, xenón 8 dm³ en un volumen de 10 litros a una temperatura de 273 ºK ¿Cuál es la presión parcial de cada sustancia y la presión total de la mezcla?

ECUACIÓN COMBINADA DE LOS GASES

P₁V₁T_{2 =} P₂V₂T₁

1.       El volumen de un gas a 20 ºC y 1 atm de presión es de 150 litros ¿Qué volumen ocupará a 50 ºC y 730 mmHg?

2.       Una masa gaseosa ocupa un volumen de 2,5 litros a 12 ºC y 2 atm de presión ¿Cuál es el volumen del gas si la temperatura aumenta a 38 ºC y la presión se incrementa hasta 2,5 atm?

PROBLEMA DE TAREA

Un manómetro de McLeod es un instrumento empleado para mediciones extremadamente bajas. Suponga que se comprime una muestra de 250 ml de gas de un sistema de baja presión en un manómetro McLeod hasta un volumen de 0,0525 ml, cuando la presión de la muestra es de 0,0355 atm ¿Cuál es la presión del gas en el sistema? ¿Es seguro utilizar el manómetro de McLeod en este caso?