17 diciembre 2010

Polaridad de las sustancias y solubilidad



La electronegatividad es la capacidad que tiene un átomo de un elemento dado para atraer hacia sí el par (o los pares) de electrones compartidos en un enlace covalente.
Cuando los átomos que se unen en ese enlace covanlente no son iguales, los electrones pueden no estar compartidos de una manera equilibrada. La nube electrónica se deforma, es asimétrica y hay excesos y defectos de carga negativa, es decir, polos eléctricos. En este caso se dice que el enlace covalente es polar. El átomos que atrae más hacia sí los electrones se queda con un exceso de carga negativa y el que menos atrae a los electrones con un defecto de carga negativa.
La polaridad de un enlace covalente se mide por medio de una magnitud física que se llama momento dipolar.

Esta magnitud tiene mucha importancia a la hora de explicar la solubidad de unas sustancias en otras. Existe un principio básico que es: "Lo igual disuelve a lo igual". Así compuestos polares se disolverán en disolventes polares y compuestos apolares lo harán en disolventes apolares.


Se muestra, a continuación, un experimento casero para mostrar estos conceptos. Está extraído del blog fq-experimentos realizado por un profesor de Física y Química de secundaria  y su esencia es la realización de experimentos sencillos para explicar los conceptos de currículo de Física y Química.

               

¿Por qué el aceite y el agua no se pueden mezclar?


El agua  es una molécula polar (se muestra en el dibujo como una bola roja que representa el oxígeno y dos bolas blancas son los hidrógenos). El aceite está formado por compuestos  apolares que contienen una largas cadenas hidrocarbonadas (en el esquema bolas negras son carbonos y las bolas blancas). Este hecho hace que no sea posible que se produzcan enlaces intermoleculares entre ellos. Por este motivo no se mezclan

¿Qué sucede al añadir el etanol?

El etanol es un alcohol con una cadena hidrocarbonada de dos carbonos. La cadena hidrocarbonada es apolar, pero el grupo alcohol -OH es polar. Cuando el etanol (polar) está en contacto sólo con la capa de aceite (apolar) sucede lo mismo que en el caso del aceite-agua y no se mezclan.

¿Por qué al agitar aparecen dos capas otra vez?

Al agitar permitimos que el etanol se mezcle con el agua al establecerse enlaces puente de hidrógeno entre  las moléculas de etanol y las moléculas del agua.



14 diciembre 2010

Aprendizaje Colaborativo y Manipulativo


"Lo que se oye se olvida,
 lo que se ve se recuerda,
 lo que se hace se aprende"
               (Proverbio Chino)


La siguiente presentación muestra un conjunto de actividades para desarrollar y fomentar el trabajo en equipo dentro del aula para el estudio de la Estructura de la Materia y donde los alumnos manipulen los contenidos.




La distribución espacial de los átomos en los compuestos no siempre es fácil de visualizar, se propone la utilización de globos para explicar la geometría molecular de las sustancias covalentes. 
     

12 diciembre 2010

Laboratorio virtual de química


La mejor forma de aprender química es "haciendo" química. Hay numerosos recursos virtuales que recrean laboratorios y las operaciones que allí se realizan.
La siguiente página hace un recorrido sobre los conceptos básicos dentro de un laboratorio de una manera interactiva. Así podrás conocer:

  • Normas de seguridad dentro del laboratorio.
  • Materiales de laboratorio
  • Operaciones básicas como preparar disoluciones, separación por extracción, destilación, cromatografía, etc
  • Diversos cuestionarios para conocer si has comprendido los conceptos.

                                                                                Haz clic sobre la imagen


10 diciembre 2010

Valoración de un ácido con una base


Los ácidos y las bases se conocen desde la antigüedad donde se conocían por su sabor y tacto. Su importancia en nuestra vida es esencial pues son la base de muchos medicamentos y nuestra vida sólo es posible si se mantiene en unos determinados valores de pH, que es el concepto químico para medir el grado de acidez.

El siguiente montaje nos introduce en el concepto de ácido y base basándose en la Teoría de Arrhenius:
  • Ácido: sustancia que en disolución acuosa se disocia en sus iones liberando iones protonio.
  • Base: sustancia que en disolución acuosa se disocia en sus iones liberando iones OH-.


Hoy en día, sin embargo, la teoría aceptada es la de Brönsted-Lowry según la cual las reacciones ácido-base son reacciones de transferencia de protones, así:
  • Ácido: sustancia capaz de ceder un protón (H+ a una sustancia que denominamos base.
  • Base: sustancia capaz de aceptar un protón (H+) de otra sustancia que denominamos ácido.
En el siguiente vídeo se realiza una valoración ácido-base que es una técnica de análisis que permite determinar la concentración de una disolución a partir de una reacción ácido-base con otra disolución de concentración conocida.

06 diciembre 2010

El derrumbamiento de la física clásica


Aquí os dejo la presentación que utilicé en para la exposición en la clase de Complementos de Formación (Física) sobre El Derrumbamiento de la Física Clásica. 
La presentación incluye:

  • Radiación del Cuerpo Negro
  • Hipótesis de Plank (Cuantización de la Energía)
  • Efecto fotoeléctrico e interpretación de Einstein.
  • Hipótesis de De Broglie (Dualidad Onda-Corpúsculo de la materia)

02 diciembre 2010

¡Nieva!

La nieve ya ha hecho su aparición este año. Los que somos amantes de la montaña en invierno deseamos que haga su llegada porque sabemos que nos regalará imágenes inolvidables. Este era el aspecto del Macizo del Cornión (Picos de Europa) el sábado pasado.


Una parte menos amable de las nevadas son  los problemas es los transportes por carretera. En el día de ayer en la TPA informaban, desde la Autopista del Huerna, de los métodos que utilizan para minimizar el impacto de las nevadas y entre ellos se encontraba la utilización de sal. 


¿Por qué?

Al añadir sal (NaCl) a la nieve  (H2O). Lo que obtenemos es una disolución de agua y sal, donde la sal es el soluto y  el agua el disolvente. Esta disolución tiene unas propiedades diferentes que las de las sustancias puras por separado y que dependen de la concentración de la misma.

El segundo aspecto nos lo revela la termodinámica y el equilibrio de fases. El diagrama de fases del agua muestra que su punto de congelación es a 273.16 K o lo que es lo mismo a 0ºC de temperatura:


Diagrama de fases del agua pura



Al añadir sal se disminuye la presión de vapor de la disolución, esto significa que el punto de fusión (congelación) disminuye. Así a presión de 1 atm una disolución saturada de sal se congela a -21 ºC.



Resumiendo, al añadir sal a la nieve conseguimos que el punto de congelación disminuya.

01 diciembre 2010

Tres14 y Redes


Os presento dos programas de televisión dedicados a la divulgación científica. Ambos son muy amenos en su formato y dan respuesta al mundo que nos rodea. ¿Por qué no pasar un buen rato viéndolos?

         
                             Tres14
                              
                                              
               Redes

29 noviembre 2010

La aspirina


La aspirina es un fármaco muy utilizado para aliviar dolores leves o moderados. Su nombre científico es ácido acetilsalicílicoEl 85 % de la producción mundial  se fabrica en Asturias, concretamente en Lada (Langreo). ¿Lo sabías? 

Detrás de las conocidas pastillas blancas se esconce un compuesto orgánico:

Y esta es la reacción de síntesis del ácido acetilsalicílico:



¿Complicado? No tanto. Seguro que eres capaz a reconocer un benceno, un metilo, un grupo ácido y un éster ¿Te atreves?

24 noviembre 2010

Museo Virtual de la Ciencia


El CSIC (Centro Superior de Investigaciones Científicas) recrea un museo virtual con información científica. Página con mucha información y recursos. ¡Entra a visitarla!


22 noviembre 2010

Un método de separación: la cromatografía


Erase una vez un rey de un país lejano. Su hija, la princesa, era muy hermosa y era necesario que se casara con el hombre más fuerte del reino.
Para buscarlo sus sabios asesores idearon la siguiente prueba:

"En el reino existía un río de corrientes turbulentas. Dentro de su cauce se fijaron estacas altas de una manera regular, suficientemente altas y gruesas para que un nadador pudiese asirse a las mismas. Cuanto más fuerte fuera el hombre más a menudo y más tiempo podría permanecer agarrado a las estacas. De este modo, fijando suficientes estacas entre el principio y el final de la prueba, el hombre más fuerte sería el último en llegar en a la meta y, en este caso, el ganador"

De esta manera, después de una apasionante carrera, el hombre más fuerte se casó con la hija del rey. Los sabios llamaron al río Fase Móvil, a las estacas Fase Estacionaria y al tiempo que el atleta tardaba en realizar el recorrido Tiempo de Retención. El nuevo deporte recibió el nombre de Cromatografía.

La Cromatografía es un método de separación de los componentes de una mezcla homogénea. A continuación se muestra un experimento  para separar los componentes de la tinta de un rotulador o bolígrafo a través de esta técnica.

17 noviembre 2010

Elementos Químicos y Tabla Periódica


En la antigüedad ya se conocían algunos elementos químicos como el oro (Au), el hierro (Fe), mercurio (Hg), etc, pero fue en el año 1669 cuando se produjo el primer descubrimiento científico de un elemento químico: el fósforo (P).
La primera persona que confeccionó una lista de elementos químicos fue Lavoisier en 1789. Con el conocimiento de la electricidad nuevos elementos fueron apareciendo y, así en 1869 ya habían sido descubiertos 63 elementos.
A principios del s.XIX Dobereiner comenzó a atisbar que había elementos químicos que tenían propiedades semejantes, en concreto, encontraba grupo de tres y propuso su Ley de las Triadas. Esta idea triunfó en su época y otros científicos se adentraron en la clasificación de los elementos, encontrando que las relaciones químicas iban más allá de las triadas.

Siempre se le atribuye el mérito de la ordenación completa de los elementos en la Tabla Periódica al ruso Mendeleiev al haber sido suya la primera publicación, pero la realidad es que Meyer, casi de forma simultanea, llegó al mismo resultado. 
Mendeleiev realizó una ficha para cada uno de los elementos químicos que se conocían en la que presentaba su peso atómico, su símbolo y sus propiedades químicas y físicas. Las colocó encima de una mesa a modo de solitario y encontró una figura similar a la actual tabla periódica. Todo encajaba como si de un rompecabezas se tratara, tanto es así que incluso se dejaron huecos que predecían la existencia de elementos desconocidos aún.




Hoy en día, tras todos los descubrimientos en relación a la estructura atómica, la tabla periódica está ordenada por número atómico (Z) y no por peso atómico. A medida que se avanza de izquierda a derecha en la misma  el número atómico aumenta, es decir, al movernos un lugar a la derecha estamos aumentando un electrón, lo que se traduce en un cambio de las propiedades. Estas filas con los periodos.
A las columnas se las denomina grupos y todos los elementos que se encuentran en el mismo grupo tienen propiedades químicas semejantes. Corresponden con elementos que tienen en su capa electrónica externa el mismo número de electrones.


Para finalizar, por hoy, algo un poco más divertido: La Canción de los Elementos. ¿Cuántos eres capaz de reconocer? ¿Dónde los encuentras?

14 noviembre 2010

Ondas Sonoras


Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. El sonido es una onda mecánica longitudinal.


Las características de estas ondas son:
Amplitud: podría decirse que es la altura de la onda. La medida de potencia sonora es el decibelio (dB).
Frecuencia: es el número de ciclos (ondas completas que se producen por unidad de tiempo). En el caso del sonido la unidad de tiempo es el segundo y la frecuencia se mide en Hercios (Hz). Las frecuencias bajas corresponden a lo que llamamos sonidos graves y las frecuencias altas a sonidos agudos.






Longitud de onda: indica el tamaño de un ciclo, es decir, la distancia entre el principio y el final de una onda completa. Longitud de onda y frecuencia son inversamente proporcionales.
El siguiente vídeo muestra, a través de una grabación con una cámara superlenta, cómo una onda sonora es capaz de romper una copa.


10 noviembre 2010

Semana de la Ciencia "La Ciencia al Alcance de tu Mano"



Del 8 al 21 de noviembre se está celebrando la Semana de la Ciencia. Toda la información sobre la misma puede consultarse a través de Semana de la Ciencia 2010.

El Ministerio de Educación y Ciencia, a través de la FECYT, promueve una serie de actividades a lo largo de todo el territorio español, cuya principal finalidad es el acercamiento al público general de la investigación científica y de sus aplicaciones en la vida cotidiana. Este año es el Año Internacional de la Biodiversidad y esta celebración está latente dentro de todo el programa. Dentro de la página web puede consultarse la agenda de actividades por provincia entre las que destacan: Ciclos de Cine Científico, Conferencias Divulgativas dentro de los Centros de Enseñanza, Actividades Adicionales en Museos, Actividades en los Ayuntamientos, Foros Empresariales de Innovación, Exposiciones, etc.
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08 noviembre 2010

Partículas y Ondas

A principios del siglo XX se produjo una revolución en el mundo científico, la leyes de la Física Clásica no eran capaces de explicar ciertos fenómenos. Una serie de científicos dan paso a una nueva visión del mundo, una visión de energía discontinua, de partículas y ondas y de probabilidades. Es el nacimiento de la Física Cuántica.

La serie divulgativa "Universo Mecánico" dedica uno de sus capítulos a hacer un repaso histórico-científico de cómo se produjo este gran cambio en la concepción del mundo. Un recurso adicional para motivar al alumno en el aprendizaje de la ciencia.

07 noviembre 2010

Science & Cooking


El pasado septiembre el famoso cocinero Ferrán Adriá y dueño del, no menos conocido, restaurante "El Bulli" impartió una charla magistral en la Universidad de Harvard, que sirvió de inauguración al curso "Ciencia y Cocina".  Su presencia despertó el interés de los estudiantes y se desbordaron las solicitudes para asistir a su sesión.En la ponencia propuso un reto: incorporar la gastronomía en la universidad

Él pretende aumentar el conocimiento culinario a través de la Fundación Alicia dedicada a la investigación gastronómica y a la salud y hábitos alimentarios.

04 noviembre 2010

Consumo de recursos

Se propone una actividad de concienciación al alumno en el consumo de recursos naturales, con la misma se persigue además:
  • Relación de  la problemática medioambiental con el entorno cotidiano.
  • Búsqueda de información en diferentes fuentes: internet, facturas, etc
  • Aprender a definir, planificar, seguir y revisar objetivos.
  • Manejo de una hoja de cálculo.


01 noviembre 2010

Isaac Asimov


Isaac Asimov, de origen ruso, vivió desde los tres años en la ciudad de Nueva York. A los cinco años aprendió a leer de manera autodidacta devorando las revistas de ciencia-ficción de los estantes de la tienda de golosinas de sus padres. Pasados los años se doctoró en Bioquímica y fue profesor de esta materia en la Universidad de Boston. Ha sido un escritor muy prolífico de relatos de ciencia-ficción y de textos de divulgación científica.
Recibí como regalo de cumpleaños, cuando todavía iba al instituto, uno de sus libros: Nueva Guía de la Ciencia. En él se recogen los conceptos teóricos para poder comprender la ciencia contemporánea, siguiendo un enfoque histórico y sin la utilización de fórmulas matemáticas. Texto ameno en su lectura de un gran historiador de la Ciencia. Es uno de los libros recomendados dentro del máster y desde aquí me sumo a esa recomendación.




29 octubre 2010

Margarita Salas


Primera entrada coincidente con una de las actividades que se nos propuso en clase de química: presentación de un científico.Elegí a Margarita Salas por varias razones:
  • Asturiana, de Canero (Valdés).
  • Contemporánea.
  • Mujer pionera en su tiempo.
  • Símbolo de esfuerzo y compromiso con la investigación.
  • Académica de la lengua.
Aquí os dejo la presentación que utilicé para la exposición.