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Fisica

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  1. 1. FisicaModelo EstándarActualmente en Física, la dinámica de la materia y de la energía en la naturaleza se entiende mejor en términos de cinemática e interacciones de partículasfundamentales. Hasta la fecha, la ciencia ha logrado reducir las leyes que parecen gobernar el comportamiento y la interacción de todos los tipos de materia y deenergía que conocemos, a un conjunto pequeño de leyes y teorías fundamentales. Una meta importante de la física es encontrar la base común que uniría a todaséstas en una teoría del todo, en la cual todas las otras leyes que conocemos serían casos especiales, y de la cual puede derivarse el comportamiento de toda lamateria y energía (idealmente a partir de primeros principios).Dentro de esto, el modelo estándar agrupa dos teorías importantes - el modelo electrodébil y lacromodinámica cuántica- lo que proporciona una teoría internamenteconsistente que describe las interacciones entre todas las partículas observadas experimentalmente. Técnicamente, la teoría cuántica de campos proporciona elmarco matemático para el modelo estándar. El modelo estándar describe cada tipo de partícula en términos de un campo matemático. Para una descripción técnicade los campos y de sus interacciones, ver el modelo estándar (detalles básicos).Para facilitar la descripción, el modelo estándar se puede dividir en tres partes que son las partículas de materia, las partículas mediadoras de las fuerzas, y el bosónde Higgs.Partículas de materiaSegún el modelo estándar toda la materia conocida está constituida por partículas que tienen una propiedad intrínseca llamada espín cuyo valor es 1/2. En lostérminos del modelo estándar todas las partículas de materia son fermiones. Por esta razón, siguen el principio de exclusión de Pauli de acuerdo con elteorema de laestadística del spin, y es lo que causa su calidad de materia. Aparte de sus antipartículas asociadas, el modelo estándar explica un total de doce tipos diversos departículas de materia. Seis de éstos se clasifican como quarks (up, down, strange, charm, top y bottom), y los otros seis como leptones (electrón, muon, tau, ysus neutrinoscorrespondientes). Partículas fundamentales del Modelo Estándar Leptones Quarks Familias Nombre Símbolo Nombre Símbolo electrón e up u 1a neutrino e e down d muon µ charm c 2a neutrino µ µ strange s tau top t 3a neutrino bottom bLas partículas de la materia también llevan cargas que las hacen susceptibles a las fuerzas fundamentales según lo descrito en la sección siguiente. Cada quark puede llevar tres cargas de color - roja, verde o azul, permitiéndoles participar en interacciones fuertes. Los quarks tipo up (up, top o charm) llevan una carga eléctrica de +2/3, y los tipo down (down, strange y bottom) llevan una carga eléctrica de -1/3, permitiendo a ambos tipos participar en interacciones electromagnéticas.
  2. 2.  Los leptones no llevan ninguna carga de color - son neutros en este sentido, evitándose que participen en interacciones fuertes. Los leptones tipo down (el electrón, el muon, y el lepton tau) llevan una carga eléctrica de -1, permitiéndoles participar en interacciones electromagnéticas. Los leptones tipo up (los neutrinos) no llevan ninguna carga eléctrica, evitándose que participen en interacciones electromagnéticas. Los quarks y los leptones llevan varias cargas de sabor, incluyendo el isospin débil, permitiendo a todas ellas interaccionar recíprocamente vía la interacción nuclear débil.Pares de cada grupo (un quark tipo up, un quark tipo down, un lepton tipo down y su neutrino correspondiente) forman las familias. Las partículas correspondientesentre cada familia son idénticas la una a la otra, a excepción de su masa y de una característica conocida como su sabor.[editar]Partículas mediadoras de fuerzasLas fuerzas en la física son la forma en que las partículas interactúan recíprocamente y se influyen mutuamente. A nivel macroscópico, por ejemplo, la fuerzaelectromagnética permite que las partículas interactúen con campos magnéticos y por medio de ellos, y la fuerza de la gravitación permite que dos partículas conmasa se atraigan una a otra de acuerdo con la ley de gravitación de Newton. El modelo estándar explica tales fuerzas como el resultado del intercambio de otraspartículas por parte de las partículas de materia, conocidas como partículas mediadoras de la fuerza. Cuando se intercambia una partícula mediadora de la fuerza, anivel macroscópico el efecto es equivalente a una fuerza que influencia a las dos, y se dice que la partícula ha mediado (es decir, ha sido el agente de) esa fuerza.Se cree que las partículas mediadoras de fuerza son la razón por la que existen las fuerzas y las interacciones entre las partículas observadas en el laboratorio y enel universo.Las partículas mediadoras de fuerza descritas por el modelo estándar también tienen spin (al igual que las partículas de materia), pero en su caso, el valor del spines 1, significando que todas las partículas mediadoras de fuerza son bosones. Consecuentemente, no siguen el principio de exclusión de Pauli. Los diversos tipos departículas mediadoras de fuerza son descritas a continuación. Los fotones median la fuerza electromagnética entre las partículas eléctricamente cargadas. El fotón no tiene masa y está descrito por la teoría de la electrodinámica cuántica. Los bosones de gauge W +, W –, y Z0 median las interacciones nucleares débiles entre las partículas de diversos sabores (todos los quarks y leptones). Son masivos, con el Z0más masivo que el . Las interacciones débiles que implican al actúan exclusivamente en partículas zurdas y no sobre las antipartículas zurdas. Además, el lleva una carga eléctrica de +1 y -1 y participa en las interacciones electromagnéticas. El bosón eléctricamente neutro Z0 interactúa con ambas partículas y antipartículas zurdas. Estos tres bosones gauge junto con los fotones se agrupan juntos y medían colectivamente las interacciones electrodébiles. Los ocho gluones median las interacciones nucleares fuertes entre las partículas cargadas con color (los quarks). Los gluones no tienen masa. La multiplicidad de los gluones se etiqueta por las combinaciones del color y de una carga de anticolor (es decir, Rojo-anti-Verde). Como el gluon tiene una carga efectiva de color, pueden interactuar entre sí mismos. Los gluones y sus interacciones se describen mediante la teoría de la cromodinámica cuántica.Las interacciones entre todas las partículas descritas por el modelo estándar se resumen en la ilustración siguiente. Interacciones descritas por el Modelo Estándar junto con los grupos gauge y los bosones asociados a cada una de ellas. En la columna de la izquierda se representan las constantes fundamentales que indican la fuerza relativa de cada interacción. Interacción Grupo gauge Bosón Símbolo Fuerza relativa Electromagnética U(1) fotón em = 1/137 Débil SU(2) bosones intermedios W±, Z0 weak = 1,02 · 10-5 Fuerte SU(3) gluones (8 tipos) g s(MZ) = 0,121LeptónPara la subdivisión de la dracma griega, véase Leptón griego.
  3. 3. Nombre y carga eléctrica de los seis leptones.En física, un leptón es una partícula con espín -1/2 (un fermión) que no experimenta interacciónfuerte(esto es, la fuerza nuclear fuerte). Los leptones forman parte de una familia de partículaselementalesconocida como la familia de los fermiones, al igual que los quarks.Un leptón es un fermión fundamental sin carga hadrónica o de color. Existen seis leptones y suscorrespondientes antipartículas: el electrón, el muon, el tau y tres neutrinos asociados a cada uno deellos.Tabla de leptones Carga del leptón / antipartícula Neutrino / antineutrino Carga eléctrica Carga eléctrica Masa Nombre Símbolo Masa(MeV/c2) Nombre Símbolo (e) (e) (MeV/c2) Electrón-neutrino / 1 Electrón /Positrón −1 / +1 0.511 0 < 0.0000022 Electrónantineutrino Neutrino muónico / Muon Muon −1 / +1 105.7 0 < 0.171 antineutrino Leptón tau −1 / +1 1777 Tau neutrino / Tau antineutrino 0 < 15.51
  4. 4. En física de partículas, los quarks, o cuarks1 , junto con los leptones, son los constituyentes fundamentales de la materia. Varias especies de quarks se combinan demanera específica para formar partículas tales como protones y neutrones.Los quarks son las únicas partículas fundamentales que interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales. Los quarks son partículas parecidas a los gluones en pesoy tamaño, esto se asimila en la fuerza de cohesión que estas partículas ejercen sobre ellas mismas. Son partículas de espín 1/2, por lo que son fermiones. Forman,junto a los leptones, la materia visible.Hay seis tipos distintos de quarks que los físicos de partículas han denominado de la siguiente manera: up (arriba) down (abajo) charm (encanto) strange (extraño) top (cima) y bottom (fondo).Peter Ware Higgs (n. el 29 de mayo de 1929 en Newcastle, Tyne y Wear, Reino Unido) es un físico británico conocido por su proposición en los años 60 dela ruptura de la simetría en la teoría electrodébil, explicando el origen de la masa de laspartículas elementales en general, y de los bosones W y Z en particular.Este mecanismo predice la existencia de una nueva partícula, el bosón de Higgs. Higgs concibió el mecanismo en 1964mientras realizaba una travesía porlos Cairngorms, de donde regresó a su laboratorio declarando que había tenido “una gran idea”.El 4 de julio del 2012 el CERN dio la noticia que gracias al gran colisionador de hadrones en la frontera franco-suiza, el acelerador de partículas más grande ypotente jamás construido, por medio de los experimentos Atlas y CMS brindaron datos precisos con calificación de 5Sigma en el que se cree por fin encontraron elbosón de Higgs. Se especula que de confirmarse su existencia, el profesor Higgs sería reconocido con el Premio Nobel.1El 4 de julio de 2012, la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) hizo público el descubrimiento de una nueva partícula subatómica que confirmacon más de un 99% de probabilidad la existencia del bosón de Higgs, conocido popularmente como la partícula de Dios, un hallazgo fundamental para explicar porqué existe la materia tal y como la conocemos. ATLAS, uno de los dos experimentos del CERN que busca el bosón de Higgs, ha confirmado la observación de unanueva partícula, con un nivel de confianza estadística de 5 sigma (superior al 99,99994%), en la región de masas de alrededor de 125 GeV. Esta medición implicaque la probabilidad de error es de una en tres millones, una cifra que, oficialmente, es suficiente para dar por confirmado un descubrimiento. Contenido [ocultar]1 Impacto en la comunidad científica2 Biografía y educación3 Trabajos teóricos en Física4 Referencias5 Enlaces externos6 Véase también[editar]Impacto en la comunidad científicaEl mismo día que el CERN publicó los resultados del hallazgo (4 de julio de 2012), el astrofísico británico Stephen Hawking considera que Peter Higgs debería ganarel Premio Nobel de Física tras la comprobación de su teoría sobre el bosón que lleva su nombre."Indican de manera contundente que hemos descubierto el bosón de Higgs", ha dicho Hawking, en declaraciones a la BBC. "Es un resultado muy importante y PeterHiggs se merece el Nobel por este motivo", asegura el autor de Breve historia del tiempo."Sin embargo, hasta cierto punto para mí es una lástima que este gran avance en Física se han logrado con experimentos que han dado resultados que no meesperaba", ha añadido Hawking. "Por este motivo, yo hice una apuesta con el físico Gordon Kane de la Universidad de Míchigan, a favor de que la partícula de Higgsno se encontraría. Pero parece ser que he perdido 100 dólares", ha confesado el astrofísico, mientras mostraba una amplia sonrisa que trasmitía su satisfacción alperder dicha apuesta.Por su parte, el presidente del Instituto de Física (IOP) del Reino Unido, Peter Knight, ha señalado que "el descubrimiento del bosón de Higgs es tan importante parala física como el descubrimiento del ADN lo fue para biología". Además, ha señalado que este hallazgo establece el marco para "una nueva aventura en el esfuerzopor comprender la estructura del Universo".Para el científico, esta noticia es "un logro notable". "Quince años de colaboración internacional y de trabajo duro en la construcción del Gran Colisionador deHadrones (LHC) ha dado sus frutos", ha destacado.Del mismo modo, ha indicado que "este anuncio asegura que el Modelo Estándar es correcto y ahora se podrá empezar a explorar hasta donde lleva esta partícula yprofundizar más en el Modelo Estándar".
  5. 5. [editar]Biografía y educaciónHiggs nació en Newcastle upon Tyne. Su padre era un ingeniero de sonido que trabajaba en la BBC. Debido a que Peter padecía un asma infantil y en parte tambiénal trabajo de su padre se mudaron a varios lugares. Más tarde, a causa de la Segunda Guerra Mundial, experimentó nuevos cambios de residencia y comoconsecuencia Higgs perdió bastantes clases de la enseñanza básica, teniendo por ello mucha formación en su casa. Cuando su padre fue destinado a Bedford,Higgs se quedó con su madre en Bristol, ciudad en la que se asistió a la Escuela de Gramática, donde fue inspirado por el trabajo de uno de los alumnos de laescuela, Paul Dirac, padre de la mecánica cuántica moderna.A la edad de 17 años, Higgs se cambió a la City of London School, donde se especializó en matemáticas; después prosiguió sus estudios en el Kings College deLondres donde se graduó en Físicas con el mejor expediente y con posterioridad realizó un curso de posgrado y un doctorado. Llegó a ser Colaborador deinvestigación Senior en la Universidad de Edimburgo, después tuvo varios puestos en la University College London y el Imperial College London antes de serCatedrático en Matemáticas en el University College London. Volvió a la Universidad de Edimburgo en 1960 a tomar posesión del puesto de Catedrático en Físicateórica, permitiéndole establecerse en la ciudad en donde se enamoró siendo todavía un estudiante.[editar]Trabajos teóricos en FísicaFue en Edimburgo cuando se interesó por la masa, desarrollando la idea de que las partículas no tenían masa cuando el universo comenzó, adquiriendo la misma,una fracción de segundo después, como resultado de la interacción con un campo teórico, ahora conocido como el campo de Higgs. Higgs postuló que este campopermea todo el espacio, dando a todas las partículas subatómicas que interactúan con él, su masa.Mientras que el campo de Higgs se postula como el que confiere la masa a los quarks y leptones, representa sólo una diminuta porción de la masa de las otraspartículas subatómicas, como protones y neutrones. En ellos, los gluones, que ligan los quarks, confieren la mayoría de la masa de la partícula.La base original del trabajo de Higgs, proviene del teórico estadounidense nacido en Japón, Yoichiro Nambu, de la Universidad de Chicago. Nambu propuso unateoría conocida como Ruptura espontánea de simetría electrodébil basada en lo que se sabe que sucede en la Superconductividad de la materia condensada. Sinembargo, la teoría predijo partículas sin masa (el teorema de Goldstone) cuyos resultados no fueron observados claramente en los experimentos.Higgs escribió un artículo corto, que se las arreglaba para eludir el teorema de Goldstone, y que se publicó en "Physics Letters", una revista europea editada enel CERN en 1964.Posteriormente, Higgs escribió un segundo artículo, describiendo un modelo teórico (el mecanismo de Higgs) pero fue rechazado (los editores adujeron que "no teníarelevancia obvia para la Física"). Higgs escribió un párrafo extra y mandó su artículo a "Physical Review Letters", una revista americana en donde el artículo acabósiendo publicado ese mismo año. Dos físicos belgas, Robert Brout y François Englert de la Universidad Libre de Bruselas habían alcanzado la misma conclusión deforma independiente y el físico norteamericano Philip Warren Anderson había cuestionado también el teorema de Goldstone.A Higgs le molesta especialmente que la partícula que lleva su nombre, se le conozca también como la "partícula de Dios", ya que es un ateo declarado. Estesobrenombre, para el bosón de Higgs, se atribuye habitualmente a Leon Lederman, pero realmente es el resultado de una mala edición de las publicaciones deLederman, ya que originalmente, quiso llamarla "la maldita partícula" (goddamn particle) por su dificultad en ser detectada.En 1980, se creó una cátedra con su nombre en Física Teórica. Llegó a ser miembro de la Royal Society en 1983 y miembro del "Institute of Physics" en 1991. Seretiró en 1996 siendo profesor emérito en la Universidad de Edimburgo.Stephen William Hawking (Oxford, 8 de enero de 1942) es un físico, cosmólogo y divulgador científico británico. Sus trabajos más importantes hasta la fecha hanconsistido en aportar, junto con Roger Penrose, teoremas respecto a lassingularidades espaciotemporales en el marco de la relatividad general, y la predicciónteórica de que los agujeros negrosemitirían radiación, lo que se conoce hoy en día como radiación de Hawking (o a veces radiación Bekenstein-Hawking).Es miembro de la Real Sociedad de Londres, de la Academia Pontificia de las Ciencias y de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos. Fue titular dela Cátedra Lucasiana de Matemáticas (Lucasian Chair of Mathematics) de laUniversidad de Cambridge hasta su jubilación en 2009.1 Entre las numerosasdistinciones que le han sido concedidas, Hawking ha sido honrado con doce doctorados honoris causa y ha sido galardonado con la Orden del ImperioBritánico (grado CBE) en 1982, con el Premio Príncipe de Asturias de la Concordia en 1989, con la Medalla Copley en 2006 y con la Medalla de la Libertad en 2009.2Hawking padece una enfermedad motoneuronal relacionada con la esclerosis lateral amiotrófica (ELA) que ha ido agravando su estado con el paso de los años,hasta dejarlo casi completamente paralizado, y lo ha forzado a comunicarse a través de un aparato generador de voz. Ha estado casado dos veces y ha tenido treshijos. Por su parte, ha alcanzado éxitos de ventas con sus trabajos divulgativos sobre Ciencia, en los que discute sobre sus propias teorías y la cosmología engeneral; estos incluyen A Brief History of Time, que estuvo en la lista de best-sellers del The Sunday Times británico durante 237 semanas.
  6. 6. QuímicaIsomería de cadena: La cadena puede ser normal o arborescente.CH3-CH2-CH2-CH 3 CH3-CH-CH3 l CH3Isomería de posición: También se le llama de lugar, depende de la colocación que tenga en la cadena el doble enlace, una arborescencia ocualquier otro elemento.CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3CH3 - CH-CH2 - CH2- CH3 CH3- CH2 - CH-CH2- CH3 l CH3Geométrica o isomería cis-trans: Este tipo de isomería lo presentan los compuestos que tienen doble enlace, de modo que los carbonosdonde se encuentra ese doble enlace están unidos a otros grupos diferentes. Cuando los radicales están en el mismo plano del enlace Pi sepresenta la forma cis. Cuando un radical está en el plano de sigma y el otro en el plano de Pi se presenta la forma trans.De función: La fórmula molecular es la misma, pero la estructura corresponde a diferente función química.CH3,-CH2- OH CH3- O - CH3 CH2- CH-CH2- CH3 AlcoholIsomeríaTipos de isomeríaLa isomería consiste en que dos o más sustancias que responden a lamisma fórmula molecular presentan propiedades químicas y/o físicasdistintas.Los distintos tipos de isomería se clasifican según el siguiente esquema: Tipos de isomeríaIsomería estructural o plana
  7. 7. La isomería estructural o plana se debe a diferencias de estructura ypuede explicarse mediante fórmulas planas.a) Isomería de cadenaEs la que presentan las sustancias cuyas fórmulas estructurales difierenúnicamente en la disposición de los átomos de carbono en el esqueletocarbonado, por ejemplo: Isómeros con fórmula molecular C4H10 n-butano 2-metil-propano (isobutano)b) Isomería de posiciónEs la que presentan sustancias cuyas fórmulas estructurales difierenúnicamente en la situación de su grupo funcional sobre el esqueletocarbonado.Veamos algún ejemplo: Isómeros con fórmula molecular C3H8 1-propanol 2-propanolc) Isomería de funciónEs la que presentan sustancias que con la misma fórmula molecularpresentan distinto grupo funcional, por ejemplo: Isómeros con fórmula molecular C2H6O etanol metano-oxi-metano propanal propanonaEstereoisomería: Isomería geométrica
  8. 8. La estereoisomería la presentan sustancias que con la misma estructuratienen una diferente distribución espacial de sus átomos.Una de las formas de estereoisomería es la isomería geométrica. Laisomería geométrica desde un punto de vista mecánico, se debe engeneral a que no es posible la rotación libre alrededor del eje del dobleenlace. Es característica de sustancias que presentan un doble enlacecarbono-carbono: , así como de ciertos compuestos cíclicos.Para que pueda darse en los compuestos con doble enlace, es precisoque los sustituyentes sobre cada uno de los carbonos implicados en eldoble enlace sean distintos. Es decir, que ninguno de los carbonosimplicados en el doble enlace tenga los dos sustituyentes iguales.Las distribuciones espaciales posibles para una sustancia que con undoble enlace son: Forma cis; en ella los sustituyentes iguales de los dos átomos de carbono afectados por el doble enlace se encuentran situados en una misma región del espacio con respecto al plano que contiene al doble enlace carbono-carbono. Forma trans; en ella los sustituyentes iguales de los dos átomos de carbono afectados por el doble enlace se encuentran situados en distinta región del espacio con respecto al plano que contiene al doble enlace carbono-carbono.Por ejemplo: Isómeros geométricos para el compuesto CH3- CH=CH-COOH Isómero cis (Ácido Isómero trans (Ácido isocrotónico) crotónico)De ordinario resulta más fácil transformar la forma cis en la trans que a lainversa, debido a que en general la forma trans es la más estable.Configuraciones y conformaciones
  9. 9. Como acabamos de ver, al estudiar la isomería geométrica, hayocasiones en que una misma estructura molecular puedeadoptar disposiciones espaciales diferentes y establesque resultan serisómeros espaciales separables. Estas disposiciones espacialesdiferentes y permanentes reciben el nombre de configuraciones.Así las formas cis y trans de los isómeros geométricos son distintasconfiguraciones de la misma estructura.La libre rotación en torno a un enlace simple da lugar a que las moléculaspuedan adoptar un número infinito de distribuciones espacialesinterconvertibles recíprocamente sin ruptura de enlaces. Estasdisposiciones espaciales, pasajeras, y que se interconvierten con tantafacilidad que no pueden aislarse isómeros espaciales reciben el nombregenérico de conformaciones.Dos o más conformaciones diferentes de una misma molécula reciben ladenominación recíproca de rotámeros o confórmeros.De las infinitas conformaciones posibles por libre rotación en torno alenlace simple, no todas son igualmente probables, dependiendo de lasinteracciones entre los átomos de la misma molécula.En el etano, que es uno de los casos más sencillos de considerar, lasconformaciones más notables son la alternada y la eclipsada. Lasiguiente figura muestra ambas conformaciones con distintos tipos derepresentaciones: Conformación alternada Proyección en Proyección modificada Proyección de caballete de Newman enlaces convencionales Etano (C2H6) Conformación eclipsada
  10. 10. Proyección en Proyección modificada Proyección de caballete de Newman enlaces convencionalesLa conformación de mayor contenido energético es la eclipsada debido aque la repulsión entre los átomos de hidrógeno es máxima, mientras queen la conformación alternada es mínima.Estereoisomería. Isomería ópticaExisten sustancias que al ser atravesadas por luz polarizada planaproducen un giro del plano de vibración de la luz. Se dice que estassustancias presentan actividad óptica.Se llaman sustancias dextrógiras las que al ser atravesadas por una luzpolarizada plana giran el plano de polarización hacia la derecha (segúnun observador que reciba la luz frontalmente).Se llaman sustancias levógiras las que al ser atravesadas por una luzpolarizada plana giran el plano de polarización hacia la izquierda (segúnun observador que reciba la luz frontalmente).La causa de la actividad óptica radica en la asimetría molecular. Enquímica orgánica la principal causa de asimetría molecular es lapresencia en la molécula de algún átomo de carbono asimétrico. Elátomo de carbono asimétrico se caracteriza por estar unido a cuatrogrupos diferentes. Se acostumbra a señalar los carbonos asimétricos conun asterisco cuando se quiere poner de manifiesto su carácter decarbonos asimétricos:En el caso de una molécula con un sólo átomo de carbono asimétricoson posibles dos configuraciones distintas y tales que una cualquiera deellas es la imagen especular de la otra. Estas configuraciones sonrecíprocamente enantiomorfas.
  11. 11. Configuraciones enantiomorfas (imágenes especulares)Los enantiomorfos son isómeros ópticos, pues teniendo la mismafórmula molecular sólo se diferencian en su acción sobre la luzpolarizada. Los enantiomorfos presentan las mismas propiedadesquímicas y físicas (excepto su acción sobre la luz polarizada). Unamezcla equimolecular (igual número de moléculas) de dos enantiomorfosno presentará actividad óptica. A esta mezcla se le llama mezclaracémica.a quiralidad es la propiedad de un objeto de no ser superponible con su imagen especular. Como ejemplo sencillo, la mano izquierda humana no es superponiblecon su imagen especular (la mano derecha). Como contraejemplo, un cubo o una esfera sí son superponibles con sus respectivas imágenes especulares.Denomino quiral y digo que tiene quiralidad toda figura geométrica, o todo grupo de puntos, si su imagen en su espejo plano, idealmente realizada, no puede hacersecoincidir consigo misma. Lord KelvinbeigeEn general, un objeto quiral carece de ejes de rotación impropios. Si los posee, sus imágenes especulares son superpuestas.Es una propiedad de gran interés en química orgánica, en química inorgánica y en bioquímica, donde da lugar a la estereoquímica, a las reaccionesestereoespecíficas y a los estereoisómeros.Esta definición, nos presenta la quiralidad como una propiedad geométrica y dicotómica. Geométrica porque se basa en la aplicación de operaciones de simetría(reflexiones) sobre figuras geométricas o conjuntos de puntos. Dicotómica porque las imágenes especulares pueden ser superponibles mediante rotaciones ytraslaciones (es decir, no quirales), o no superponibles (es decir, quirales). No hay término intermedio desde el punto de vista clásico. Contenido [ocultar]1 Actividad óptica2 Dicroísmo circular3 Véase también4 Enlaces externos[editar]Actividad ópticaVéase también: Actividad ópticaLa luz ordinaria tiende a oscilar en todos los planos. Al pasar por un filtro polarizador, la luz así polarizada oscila en solo un plano. Las moléculas quirales tienen lapropiedad de desviar (rotar) el plano de luz polarizada un cierto ángulo. Si rota la luz hacia la derecha se le denomina dextrógiro o (+). Si desvía el plano de luz haciala izquierda se le llamalevógiro o (-).La desviación del ángulo (rotación) específica fue estudiada por primera vez por el físico francés Jean Baptiste Biot (1774-1867). La ley descubierta por él lleva sunombre y se describe, para un compuesto ópticamente activo como: siendo,  α, el ángulo rotado  α0, una constante característica de la sustancia (denominada "poder rotatorio específico")  c, la concentración en g/l  l, la longitud de paso, en cm La constante es característica para cada sustancia y es función de la longitud de onda.
  12. 12. Por ejemplo: Si se mide la rotacion de una muestra de alcanfor (C10H16O) cuya concentración es 0,1 g/mL en una cubeta de 10 cm de longitud, y se obtiene un valor de 4,42º hacia la derecha ¿Cual es la rotacion especifica del alcanfor? A. + 4,42º B. +0,442º C. +44,2º D. -44,2º La respuesta correcta es la C. +44,2º. Si sustituimos en la fórmula "α = α0 x l x c" obtenemos que 4,42º = α0 x l0 cm x 0,1 g/mL Debemos pasar los g/mL a g/L de manera que 4,42º = α 0 x l0 cm x 100 g/L Despejando α0 = 4,42º / l0 cm x 100 g/L lo que da un resultado de +44,2º Habitualmente en la bibliografía se halla referida la línea D del sodio (amarillo) como referencia a una temperatura de 25°. El valor numérico es el mismo para cada par deenantiómeros, el dextrógiro toma el valor positivo mientras que el levógiro toma un valor negativo. Juntos, en una disolución con concentraciones iguales de cada enantiómero, (llamado mezcla racémica), se cancelan los signos uno al otro dando un valor rotatorio de cero. Luz polarizadaLuz cuyas ondas lumínicas vibran en un solo plano del espacio. Se consigue mediante prismas de Nicol o cristales espato de Islandia.Mezcla racémicaUna mezcla racémica es una mezcla en la cual productos de una reacción química, con actividadóptica debido a isomerismo son encontrados en proporciones aproximadamente equivalentes. Es decir Ly D estereoisómeros están presentes en un 50%. Dicha mezcla es ópticamente inactiva.Un enantiómero con un centro quiral, y actividad óptica puede hacer girar la luz polarizada en un gradoconstante, mientras que su equivalente opuesto lo haría en el sentido contrario. Una mezcla racémicacon 50% de cada uno de los isómeros cancelaría el giro de esta luz.No todos los estereoisómeros presentan la propiedad de desviar la luz polarizada, aunque la mayoría deestos lo hace. Luis Pasteur fue el primero en descubrir esta propiedad en1847 cuando sólo contaba con25 años de edad. Siendo la primera mezcla racémica la del ácido racémico.Múltiples reacciones químicas orgánicas producen mezclas racémicas, sin embargo el uso decatalizadores modernos ha logrado obtener en mayor cantidad alguno de los productos deseados, comoes el caso de los catalizadores de Ziegler-Natta.Es tarea de los ingenieros químicos separar este tipo de mezclas, cuando se busca sólo uno de losisómeros, esto se puede lograr con diferentes operaciones unitarias,incluyendo cristalización, separación de cristales. sin embargo es preferible lograr mecanísmos dereacción que favorezcan la producción del producto deseado, pues las propiedades físicas de losenantiómeros son normalmente iguales.1

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