quimoluminiscencia

1. EMISIÓN DE LUZ POR MEDIO DE UNA REACCIÓN QUÍMICA
*
Hernández Quintero Irma Yolanda.
*Rodelo Ochoa Adriana.
Objetivo:
El objetivo primordial es de verificar que en una reacción química se libera o absorve energía, que
existe transferencia de energía, el color de la luz emitida depende de la naturaleza del colorante,
porque cada colorante tiene un nivel electrónico determinado desde el cual se produce la emisión,
obteniéndose una fluorescencia.
Introducción:
La quimioluminiscencia es la emisión de luz por moléculas orgánicas asociada con la energía. Este
fenómeno se ha conocido por mas de cien años, desde que Radzis Zenski en 1877 descubrieron
compuestos luminiscentes. En 1928 Albrech descubrió las propiedades del luminol, que al ser
oxidado con peróxido de hidrógeno en un medio alcalino y en presencia de un catalizador emite luz
como fotones.
Hasta 1947 fue reconocida la aplicación analítica de la quimioluminiscencia cuando se aisló por
primera vez la luciferasa de la luciérnaga. Cinco años después Sthreler y Totter descubrieron la
aplicación de la luciferaza en una técnica analítica para la medición de ATP:
Actualmente las reacciones químicas que emiten luz y las reacciones biológicas tienen diversas
aplicaciones en los laboratorios clínicos de endocrinología, inmunología, virología, epidemiología,
hematología, bioquímica clínica, etc.
Materiales y sustancias químicas
Tres frasquitos con diéster y colorante
Un frasquito con una solución de peroxido de hidrógeno (H2O2)
Un recipiente cónico con colorante en polvo
Un gotero
Papel protector
Un par de guantes
Recomendación:
Antes de iniciar la actividad es necesario disminuir la intensidad de la luz en el aula de clases para
observar un mejor efecto.
El material quimioluminiscente que se utiliza es un diéster del ácido oxálico (I), porque es una
sustancia rica en energía y puede emitir una luz muy intensa; este material es muy sensible a la
humedad, por lo tanto al abrir la bolsa que lo contiene se deben de usar en ese momento.
Procedimiento:
Se extiende el papel protector y se colocan sobre éste uno de los frascos con diéster, se le quita la
tapa externa e interna, y con un gotero se le agrega de 2 a 3 ml de peróxido de hidrógeno
(observar cuando cae la primera gota de peróxido de hidrógeno). Cerrar el frasco con su tapón,
agitarlo y colocarlo sobre el papel protector (observar la luz emitida). Se espolvorea el colorante en
polvo en el frasquito, se vuelve a cerrar y agitar vigorosamente (Observar el cambio en el color de
la irradiación).
*
COBAES – CONALEP . Maestros del área Químico – Biológica.

2. Comentario:
La irradiación de la luz por organismos vivientes (bioluminiscencia) se conoce desde hace miles de
años; las luciérnagas, algunos peces y algas marinas son ejemplos comunes.
La bioluminiscencia es definida como una reacción química mediada por enzimas es la
responsable de la excitación o transferencia de energía.
La siguiente ecuación describe la reacción del diéster con el peróxido de hidrógeno.
O O
Ar O - C - C - O Ar + H2O2 2 Ar – OH + 2 CO2
Cuando la reacción ocurre en presencia de un colorante fluorescente, se aprecia mejor la emisión
de luz; a este tipo de reacción se le llama irradiación de “luz fria”.
Todas las soluciones de diéster contiene también colorantes fluorescentes.
Los investigadores concuerdan que en la primera fase de la reacción entre el diéster y el peróxido
de hidrógeno, se forma un compuesto intermedio de vida corta, y se descompone rápidamente
obteniéndose dos moléculas de anhídrido carbónico. El exceso de energía se libera en forma de
calor, éste se traspasa a la molécula de colorante que pasa a un estado electrónico excitado. El
colorante fluorescente exitado emite el exceso de energía en forma de luz. El color de la luz
producida depende de la naturaleza del colorante. Cada color tiene un nivel electrónico
determinado desde el cual se produce la emisión. El nivel electrónico depende de los átomos que
forman la molécula del colorante y su estructura.
El colorante no se consume durante la reacción, y una misma molécula puede tomar parte varias
veces en el proceso quimioluminiscente.
Aplicaciones:
Esta actividad se puede utilizar en la asignaturas del área de Química como una manera de
motivar al estudiante en la primera lección de Química o en una exposición científica. En éste caso
se emplea como un medio para depositar el interés en los estudiantes que cursan el fortalecimiento
Químico Biológico y comprendan la interrelación que existe entre la Química y la Biología a través
de un fenómeno de quimioluminiscente.
Las reacciones químicas que emiten luz y las reacciones biológicas tienen diversas aplicaciones en
los laboratorios clínicos de Endocrinología, Inmunología, Virología, Epidemiología, Hematología,
Bioquímica, Clínica y Oncología.
La importancia de la Bioluminiscencia radica en mejorar la calidad de vida en el hombre, porque
ayuda a cuantificar las hormonas con exactitud, la cantidad de Insulina, la medición del ATP,
cuantificación de ADN y determinaciones inmunológicas.
Bibliografía:
Q.F.B. Armando Fortuni Arano.
Science Demo. Ltd. CHEM. DEMO. Series, 2000.