Page 287 - Quimica - Undécima Edición

QUÍMICA

en acción

Cómo se defi ende el escarabajo bombardero

as técnicas de supervivencia de los insectos y pequeños ani-
Lmales en un ambiente ferozmente competitivo tienen diver-
sas formas. Por ejemplo, los camaleones han desarrollado la
capacidad de cambiar de color para confundirse con su entorno
y la mariposa Limenitis ha evolucionado en una forma que imita
la toxicidad y el desagradable sabor de la mariposa monarca
(Danaus). Un mecanismo de defensa menos pasivo es el
empleado por los escarabajos bombarderos (Brachinus), los
cuales repelen a los depredadores con un “aerosol químico”.
El escarabajo bombardero cuenta con un par de glándulas
en el extremo de su abdomen. Cada glándula está compuesta
por dos compartimientos. El compartimiento interno contiene
una disolución acuosa de hidroquinona y peróxido de hidróge-
no, y el compartimiento exterior contiene una mezcla de enzi-
mas. (Las enzimas son moléculas biológicas que pueden
acelerar una reacción.) Cuando se ve amenazado, el escarabajo
expulsa una parte de fl uido del compartimiento interno hacia el
compartimiento externo, donde, en presencia de las enzimas, se
Escarabajo bombardero descargando su aerosol químico.
realiza una reacción exotérmica:
a) C 6 H 4 (OH) 2 (ac) 1 H 2 O 2 (ac) ¡

hidroquinona
C 6 H 4 O 2 (ac) 1 2H 2 O(l) Entonces, escribimos
quinona
Para calcular el calor de reacción son importantes los siguientes
¢H° a 5 ¢H° b 1 ¢H° c 1 ¢H° d
pasos: 5 (177 2 94.6 2 286) kJ/mol
52204 kJ/mol
b) C 6 H 4 (OH) 2 (ac) ¡ C 6 H 4 O 2 (ac) 1 H 2 (g)
¢H° 5 177 kJ/mol La gran cantidad de calor generada es sufi ciente para llevar la
c) H 2 O 2 (ac) ¡ H 2 O(l) 1 1 O 2 (g) mezcla a su punto de ebullición. Al girar el extremo de su abdo-
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¢H° 5294.6 kJ/mol men, el escarabajo puede descargar rápidamente vapor en forma
d) H 2 (g) 1 1 O 2 (g) ¡ H 2 O(l) ¢H° 52286 kJ/mol de un fi no rocío en contra de un depredador sospechoso. Además
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del efecto térmico, las quinonas también actúan como repelen-
Con base en la ley de Hess, podemos observar que el calor de tes de otros insectos y animales. Un escarabajo bombardero
reacción para a) es simplemente la suma de aquéllos para b), c) transporta sufi cientes reactivos para producir entre 20 y 30 des-
y d). cargas en rápida sucesión, cada una con una detonación audible.

las cuales podamos medir el valor de DH° reac , podemos calcular DH° reac para la reacción
total. La ley de Hess está basada en que, debido a que H es una función de estado, DH
sólo depende del estado inicial y fi nal (es decir, sólo depende de la naturaleza de los
reactivos y productos). El cambio de entalpía sería el mismo, ya sea si la reacción global
tiene lugar en un paso o en varios.
Una analogía útil para la ley de Hess es la siguiente. Imagine que una persona sube
en el elevador de un edifi cio del primer piso al sexto. La ganancia en su energía potencial
gravitacional (que corresponde al cambio de entalpía del proceso total) es la misma que
si dicha persona llega en forma directa hasta el sexto piso o si se va deteniendo en cada
uno (separación de la reacción en una serie de pasos). 257