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