Archive for April 2011

Hazte tu propio protoplasma   Leave a comment

Los estados de la materia dependen de la temperatura y la presión, en condiciones extremas, como en los momentos inmediatos al Big-Bang, o dentro de una estrella muerta o en las que se intenta reproducir en el colisionador de hadrones, digo que en estas condiciones extremas se evidencian nuevos estados de materia, si bien hay un par de estados hipotéticos (ver posts anterior)

Sobre la presión y sus efectos ya hemos visto algunas cosillas… Tan sólo nos falta sobre la temperatura, lo que nos lleva a la teoría cinética de la materia.

Por si os apetece leer http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/36/htm/ysin.html
Es de bastante nivel (bachillerato o muy curiosos de secundaria) y ahora en su versión resumida: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema2/index2.htm

Se podrían agregar muchas cosas, pero de momento lo dejamos asi. De todas formas, ya se sabe que esto no seria lo mismo sin unos pequeños experimentos… no, me temo que hoy no hay bombitas 😉 En… http://www.youtube.com/watch?v=_dX18Smkx4U

y en http://www.youtube.com/watch?v=gi77c_NqkCU una parodia real para hacer plasma en el microondas con una cerilla

http://www.youtube.com/watch?v=1SFT4cbfqlo para su versión con uva.

Y las explicaciones pueden ser más o menos estas:

Las uvas están llenas de electrolito, un líquido rico en iones (también conocido como “zumo de uva”) que conduce la electricidad. Cada mitad de la uva actúa como una despensa de electrolito, conectadas por un fino y débil sendero conductor (la piel). Las microondas provoncan que los iones perdidos en la uva viajen hacia adelante y atrás rápidamente entre las dos mitades. A medida que hacen esto, la corriente vierte su exceso de energía hacia el puente de piel, el cual se calienta a altas temperaturas y finalmente estalla en una llamarada. En este momento, el arco de electrones que viajan a través de la llama y sobre el vacío entre las mitades, ioniza el aire y lo convierte en plasma (que por si mismo puede conducir electricidad) creando los brillantes relámpagos.

para el Fosforo…

Al arder la cerilla (o fósforo) se libera CO2. Éste recibe energía a una frecuencia de microondas determinada (la misma que hace que vibren las moléculas de agua de los alimentos para que se calienten) con la cual sus moléculas son excitadas hasta el extremo de pasar a estado de plasma.

Las referencias en que están basadas son las siguientes

El libro electrónico de Chris Schrempp: Bangs, Flashes, and Explosions – An Illustrated Guide of Chemistry Demonstrations, un manual con más de 170 experimentos químicos y actividades, puede encontrarse aquí: http://exploscience.com/Book.html

El plasma de uva también puede verse en la página web de “científicos al desnudo” (http://www.thenakedscientists.com) o aquí: http://tinyurl.com/mklx73

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Posted April 22, 2011 by sorgintzaile in Uncategorized

Los 12 estados de la materia   Leave a comment

Los diferentes estados en que podemos encontrar la materia de este universo en el que vivimos se denominan estados de agregación de la materia, porque son las distintas maneras en que la materia se “agrega”, distintas presentaciones de un conjunto de átomos. Los estados de la materia son cinco:

1. Sólido
2. Líquido
3. Gaseoso
4. Plasma
5. Condensado de Bose-Einstein

Los tres primeros son de sobra conocidos por todos nosotros y los encontramos en numerosas experiencia de nuestro día a día. El sólido lo experimentamos en los objetos que utilizamos, el líquido en el agua que bebemos y el gas en el aire que respiramos.

El plasma es un estado que nos rodea, aunque lo experimentamos de forma indirecta. El plasma es un gas ionizado, esto quiere decir que es una especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. En muchos casos, el estado de plasma se genera por combustión.

El Sol situado en el centro de nuestro sistema solar está en estado de plasma, no es sólido, y los conocidos tubos fluorescentes contienen plasma en su interior (vapor de mercurio). Las luces de neón y las luces urbanas usan un principio similar. La ionosfera, que rodea la tierra a 70,80 km de la superficie terrestre, se encuentra también en estado de plasma. El viento solar, responsable de las deliciosas auroras boreales, es un plasma también.

En realidad, el 99% de la material conocida del universo se encuentra en estado de plasma. Aunque también es verdad que sólo conocemos el 10% de la material que compone el universo. Esto significa que el escaso 105 de materia que hemos estudiado, el 99% es plasma, o sea, casi todo es plasma en el universo.

Es interesante analizar que los griegos sostenían que el universo estaba formado por cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego. Haciendo un símil, podríamos asignar un elemento físico a cada elemento filosófico:

Aire – Gas
Agua – Líquido
Tierra – Sólido
Fuego – Plasma

¿Dónde podemos incluir el condensado de Bose – Einstein?

Condensado de Bose – Einstein

En 1920, Santyendra Nath Bose desarrolló una estadística mediante la cual se estudiaba cuándo dos fotones debían ser considerados como iguales o diferentes. Envió sus estudios a Albert Einstein, con el fin de que le apoyara a publicar su novedoso estudio en la comunidad científica y, además de apoyarle, Einstein aplicó lo desarrollado por Bose a los átomos. Predijeron en conjunto el quinto estado de la materia en 1924.

PERO… Hay más estados

Condensado de Fermiónico

Creado en la universidad de Colorado por primera vez en 1999, el primer condensado de Fermi formado por átomos fue creado en 2003. El condensado fermiónico, considerado como el sexto estado de la materia, es una fase superfluida formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Esta cercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A diferencia de los condensados de Bose-Einstein, los fermiones condensados se forman utilizando fermiones en lugar de bosones.

Dicho de otra forma, el condensado de Fermi es un estado de agregación de la materia en la que la materia adquiere superfluidez. Se crea a muy bajas temperaturas, extremadamente cerca del cero absoluto.

Supersólido nuevo estado

Este material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del helio-(4) que lo componen están congelados en una película cristalina rígida, de forma similar a como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal como el hielo. La diferencia es que, en este caso, “congelado” no significa “estacionario”.

Como la película de helio-4 es tan fría (apenas una décima de grado sobre el cero absoluto), comienzan a imperar las leyes de incertidumbre cuántica. En efecto, los átomos de helio comienzan a comportarse como si fueran sólidos y fluidos a la vez. De hecho, en las circunstancias adecuadas, una fracción de los átomos de helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida como “súper-fluido”, un líquido que se mueve sin ninguna fricción. De ahí su nombre de “súper-sólido”.

Otros posibles estados de la materia

Existen otros posibles estados de la materia; algunos de estos sólo existen bajo condiciones extremas, como en el interior de estrellas muertas, o en el comienzo del universo después del Big Bang o gran explosión:

* Superfluido
* Materia degenerada
* Materia fuertemente simétrica
* Materia débilmente simétrica
* Materia extraña o materia de quarks
* Superfluido polaritón

Tomado de http://www.landsil.com/Fisica/Materia1.htm y wikipedia

Posted April 21, 2011 by sorgintzaile in Uncategorized

Presiones – 3º ESO   Leave a comment

Antes de nada, las explicaciones téoricas introductorias al tema y una buen seleción de recursos las podeis encontrar en tanto en el libro de texto como en la página siguiente:

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/index.htm

Pero como no se trata de meter un montón de información sino de que ésta se meta en tu cabeza de la forma más sencilla; propongo los siguientes experimentos:

EXPERIMENTOS CON PRESION ATMOSFÉRICA
1.- LA LATA DE COCA COLA

Materiales:
Lata de refrescos
Agua
Fuente de Calor (un mechero o una cocina)
Un recipiente de cocina
1 Pinza

Procedimiento:

Lo que vamos a hacer, es colocar un poco de agua dentro de la lata de refrescos. No mucha, con 1cm o 1.5cm de agua estará bien. Ahora tienes que poner la lata en la fuente de calor, y dejarla hasta que el agua comience a hervir.

Mientras espera que hierva, coloca agua bien fría en el recipiente. Cuando escuches el sonido de ebullición dentro de la lata, tómala con la pinza y la sumerges rápidamente en el agua fría, boca abajo (con su agujero hacia abajo)

Como funciona?
Cuando colocamos la lata con agua, en la fuente de calor, todo se calienta hasta generar vapor que queda contenido en la lata. Cuando la sumergimos en agua fría, todo se enfría rápidamente, haciendo que el vapor se condense (pasa de vapor a líquido).El vapor ocupa mucho mas volumen que el líquido, por lo que la presión dentro de la lata disminuye rápidamente. Por otro lado, tenemos a la presión atmosférica que en todo momento estuvo presente.

En este experimento casero, las paredes de la lata están sometidas a dos presiones. La parte interior de la pared, esta sometida a una presión menor que la atmosférica, debido al cambio de estado brusco. Por otro lado, la pared exterior de la lata esta sometida a la presión atmosférica, que como es mayor que la interior a la lata, termina por aplastarla.

Si quereis, el video de YouTube http://www.youtube.com/v/GeJvFLLl3Ww

2.- LA VELA Y EL AGUA

Materiales:
1 Plato o recipiente de cocina transparente
1 Vaso (preferiblemente angosto y alto)
1 Vela
Encendedor

Lo que vamos a hacer es colocar aproximadamente 2 cm de agua en el plato. Luego colocamos la vela, la encendemos, y colocamos el vaso como muestra el video. Como verán, el agua sube y la vela se apaga.

¿Como funciona el experimento?
La llama de la vela necesita oxígeno para realizar la combustión de la parafina (cera). Como resultado de esta reacción química, se obtiene dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).

El agua se desprende en forma de vapor de la combustión, pero se condensa en las paredes del vaso, en forma de pequeñas gotitas. Ese cambio de estado, produce una disminución de volumen. Además, el dióxido de carbono caliente que se desprende de la combustión, también se enfría al entrar con las paredes del vaso, lo que también hace que el volumen disminuya, aunque en menor medida.

Es así como el volumen dentro del vaso disminuye, mientras la presión exterior (presión atmosférica) se mantiene constante. Como la presión de afuera es mayor que la de adentro, empuja al agua y la hace subir, para igualar las presiones (ver imagen del comienzo donde se muestra como actúa la presión atmosférica)

El video: http://www.youtube.com/watch?v=nniD1qQyaKk

El mismo procedimiento sirve para meter un huevo dentro de una botella lo podeis ver en: http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=nniD1qQyaKk

Éstos experimentos han sido timados de experimentoscaseros.net… pero si se quiere un poco más de gamberrismo, tenemos la posibilidad de crear BOMBAS CASERAS, para incordiar un poquito.

3.- BOMBA DE HIELO SECO

El Hielo Seco es, basicamente, Dioxido de carbono (CO2) solido.

Cuando lo introducimos en un recipiente cerrado con agua, este se convierte subitamente en gas, aumentando progresivamente la presion, hasta que llega un punto en que explota.

Para fabricar una “Bomba” de hielo seco Necesitaremos:

* Hielo seco (Obviamente)
* Botella de 2L
* Agua

Procedimiento:

Cortamos el hielo seco en pedazos que entren por la botella.
Llenamos la botella de agua: Si esta fria tardara mas en explotar, si esta caliente la reccion sera mas rapida.
Introducimos el Hielo Seco dentro de la botella con agua, la TAPAMOS BIEN y nos alejamos unos cuantos metros.

La botella se dilatara por la presion y finalmente reventara con un sonido fuerte y un humo blanco de Dioxido de carbono

Nota: Este experimento es ruidoso pero no peligroso en exceso si se esta medianamente lejos. No obstante, tomar las precauciones necesarias.
Algunas muestrecitas en http://www.metacafe.com/watch/106412/dry_ice/

Y el popular de Coca-Cola (o cualquier bebida carbonatada y Mentos en http://www.youtube.com/watch?v=A3w2IaH9pgs

Al introducir las pastillas de Mentos en la botella de Coca-Cola, las burbujas de dioxido de carbono salen rapidamente hasta la superficie, por la accion de un proceso fisico llamado nucleacion, en el que se pasa de un estado liquido a uno gaseoso, para igualar la presion de la botella con la atmosferica. Al destapar la botella el gas sube, pero al taparla baja considerablemente, al no tener que igualarse en presion con la atmosfera.

Posted April 21, 2011 by sorgintzaile in Uncategorized

Por qué un blog de química????   Leave a comment

Quizá la respuesta sea que no tengo ni idea de la materia y me está tocando dar clases sobre la misma…
Quizá porque en el colegio sólo aprendimos formulación, ajuste de reacciones, moles y pesos atómicos…
Tal vez porque, según te vas haciendo mayor, sientes la necesidad de colmar vacios que te han quedado de otras etapas de tu vida…
O, simplemente, para hacer un poco más llevadero a mis chicos la química de secundaria, en espera de que no tarden casi 20 años en encontrarle ‘el gusto’.

Por ello, trataré de explicar la materia de 3º y 4º de la ESO desde un punto de vista más práctico y entretenido, con explicaciones que, en mucho de los casos trascienden a los propios contenidos (¿cuándo se darán cuenta en el ministerio que limitar los conocimientos al temario oficial y graduarlo por años no hace sino entorpecer el aprendizaje?) y con una dinámica de clases que haría obligada la enseñanza de la asignatura en el laboratorio, con experimentos sencillos de realizar pero complicados, a veces, de explicar.

Espero que a alguno se le meta el gusanillo de la química o, al menos, la curiosidad de saber por qué las sustancias cambian y, lo que considero más importante: INTERÉS POR HALLAR UNA EXPLICACIÓN A LO QUE PASA. SIEMPRE HAY UNA EXPLICACIÓN LÓGICA PARA TODO.

Posted April 21, 2011 by sorgintzaile in Uncategorized