miércoles, 9 de marzo de 2011

DEL BLOG FÍSICA Y QUÍMICA EXPERIMENTOS

155 Implosión

En primer lugar llena el recipiente con agua fría. Luego pon un poco de agua en la lata de refresco. Coge la lata con las pinzas de madera y calienta el agua hasta que hierva. Dejamos que el agua de la lata hierva un minuto y luego la retiramos del fuego. Inmediatamente giramos la lata y la metemos boca abajo en el recipiente con agua. En cuestión de segundos vemos que una fuerza misteriosa aplasta la lata.

Explicación
El agua que hierve llena de vapor la lata de refresco.
Cuando metemos la lata boca abajo en el recipiente con agua fría se produce un descenso brusco de temperatura y el vapor se condensadisminuyendo la presión interna. La presión atmosférica que actúa en el exterior es superior a la presión interna y aplasta la lata.



Llenamos los dos vasos con vinagre y colocamos la figura de escayola entre los dos vasos. Luego metemos dos o tres hilos en los vasos de manera que los hilos queden colgando entre los vasos justo encima de la figura de escayola. Vemos que el vinagre cae gota a gota sobre la figura de escayola. En un par de días se puede apreciar el daño sobre la superficie de la figura de escayola.

Explicación
En circunstancias normales la lluvia es ligeramente ácida, con un pH próximo a 6. Algunos contaminantes de la atmósfera en presencia de agua forman ácido sulfúrico y ácido nítrico que precipitan a la tierra formando la lluvia ácida.

Por su carácter corrosivo la lluvia ácida produce importantes daños en los ecosistemas, ataca los monumentos construidos con piedra, corroe las infraestructuras metálicas, etc . . .

En nuestro experimento simularemos la lluvia ácida dejando caer el vinagre gota a gota sobre la figura de escayola. En un par de días se aprecia perfectamente el daño producido en la superficie de la figura sometida a la acción del ácido acético que contiene el vinagre.



Para realizar nuestro experimento necesitamos una pelota de ping pongy una taza con agua caliente.

Primero presionamos con los dedos la pelota para deformarla un poco (no apretar mucho o se romperá). Luego metemos la pelota abollada en un recipiente con agua caliente y movemos la pelota con una cuchara de madera.

Vemos que en unos segundos la pelota recupera la forma original.

Explicación.
Colocando la pelota abollada en la superficie del agua se calienta el aire atrapado en el interior de la pelota de ping pong. Según la teoría cinética de los gases, el aumento de temperatura del aire atrapado en la pelota produce un aumento de la presión interna. Finalmente, la presión interna hace que la pelota recupere su forma original. No obstante, es complicado obtener una esfera perfecta.




Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de mármol, un vaso de plástico y vinagre.

En primer lugar ponemos algo de vinagre en el vaso de plástico y dejamos caer un trozo de mármol. Puede verse que pasados unos segundos se forman algunas burbujas sobre la superficie del mármol. Lentamente las burbujas se desprenden de la superficie del trozo de mármol y suben a la superficie.

Luego repetimos el experimento pero antes de dejar caer el trozo de mármol en el vinagre lo trituramos con ayuda de un mortero. En este caso podemos ver que se produce una cantidad mayor de burbujas que ascienden rápidamente a la superficie.

Por último, trituramos el mármol hasta reducirlo a polvo. En este caso, al dejar caer el mármol sobre el vinagre, se forman burbujas instantáneamente.

Explicación
El vinagre y el mármol reaccionan liberando dióxido de carbono. Las burbujas del gas se forman sobre la superficie del sólido (mármol) y ascienden a la superficie del vinagre.
La velocidad de la reacción depende de la superficie de contacto entre el vinagre y el mármol. Al triturar un trozo de mármol aumenta la superficie de contacto y la velocidad de reacción es claramente mayor.

Con algo de paciencia es posible reducir a polvo el trozo de mármol. En este caso la superficie de contacto es mucho mayor y la velocidad de la reacción aumenta considerablemente.



Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso, un tubito de plástico transparente, agua y aceite.

Llenamos el vaso con agua y metemos el tubito en el vaso de manera que una parte sobresalga de la superficie del agua. Se pueden utilizar unos palitos para mantener el tubo verticalmente.

Si dejamos caer agua en el interior del tubito de plástico siempre se alcanzará la misma altura en el vaso y en el tubito de plástico.

Si se vierte aceite dentro del tubito, se observa que el aceite desaloja el agua del tubo. Se puede llenar el tubo completamente de aceite. Fijándonos en los niveles vemos que la columna de aceite alcanza una altura mayor que el agua.

Explicación
Una columna de aceite pesa menos que una columna de agua del mismo volumen ya que el aceite es menos denso. Por este motivo al llenar el tubito con aceite alcanza una altura mayor. De esta forma se mantiene el equilibrio entre el agua fuera del tubito y el aceite dentro del tubo.


miércoles, 16 de febrero de 2011

VÍDEOS DE INTERÉS

Entalpía de neutralización (3)
Entalpía de neutralización (2)
Entalpía de neutralización (1)
Presión de vapor de un líquido puro

jueves, 7 de octubre de 2010

LEYES DE LOS GASES - ENLACES



1.- Ley de Charles
Laboratorio virtual para estudiar la ley de Charles.


Laboratorio virtual para estudiar la ley de Boyle







Laboratorio virtual para estudiar la ley de Gay-Lussac

5.- Simulación del
comportamiento de:
un Gas Ideal

7.- Leyes de los Gases
Todas



MODELOS ATÓMICOS - PRESENTACIÓN POWER POINT Y PDF - ENLACES PARA SU DESCARGAR

PREMIO NOBEL DE QUÍMICA PARA LA INVESTIGACIÓN CON CARBONO

El investigador estadounidense Richard Heck y los japoneses Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki son los ganadores del Premio Nobel de Química 2010 por sus trabajos sobre las reacciones de moléculas de carbono.
Sus estudios, que han sido llevados a cabo por separado, servirán para sintetizar moléculas nuevas con aplicaciones en campos como la medicina, la agricultura, el sector industrial químico e incluso para el desarrollo de componentes electrónicos.

Según informó la Real Academia Sueca de Ciencias en Estocolmo, los científicos fueron galardonados por el "desarrollo de métodos nuevos y más eficientes para unir entre sí átomos de carbono para sintetizar las moléculas complejas que mejoran la vida diaria del hombre".

Los tres investigadores compartirán el galardón tras haber desarrollado por separado tres reacciones químicas distintas que emplean catalizadores de paladio para crear enlaces de carbono-carbono mediante emparejamientos cruzados.

La reacción de Heck, por ejemplo, es usada en la fabricación de cremas para el sol, mientras que la reacción de acomplamiento de Suzuki se utiliza para la fabricación de cristales líquidos para diodos de luz o pantallas luminosas.

Moléculas complejas

 

"Estas herramientas químicas han mejorado enormemente las posibilidades de los científicos para crear (compuestos) químicos sofisticados, por ejemplo moléculas basadas en el carbono tan complejas como las presentes en la naturaleza", informó la Academia.

Richard F. Heck (Springfield, EEUU, 1931), ya jubilado, fue investigador de la Universidad de Delaware (EEUU). Ei-ichi Negishi (Changchun, 1935) trabaja en la Universidad Purdue, en West Lafayette (EEUU) y el japonés Akira Suzuki (1930), también retirado, investigó en la Universidad Hokkaido de Sapporo.

Negishi reaccionó relajado, feliz y de ninguna manera sorprendido a la noticia de haber sido elegido ganador del Premio Nobel de Química: "Algunas personas ya habían murmurado algo antes", dijo el japonés en una conversación telefónica con el Comité Nobel en Estocolmo. "Estoy extremadamente feliz y orgulloso", afirmó desde West Lafayette, en el estado norteamericano de Indiana.

Los tres investigadores se repartirán los diez millones de coronas suecas con los que está dotado el premio (1.100.0000 euros). Como el resto de los premiados, se entregará en una ceremonia el próximo 10 de diciembre.

Este galardón sucede a los ya conocidos esta misma semana de Medicina y Física, que han premiado, respectivamente, al padre de la fecundación 'in vitro', Robert Edwards, y a los inventores del grafeno, Andre Geim y Konstantin Novoselov.

EL PREMIO NOBEL DE MEDICINA 2010 LE HA SIDO CONCEDIDO A ROBERT EDWARS, PADRE DE LA FECUNDACION IN VITRO

Ya en las primeras décadas del siglo XX, los científicos comenzaron a especular con la idea de fecundar óvulos fuera del útero, pero las dificultades técnicas que conllevaba eran aún insalvables. Todavía lo eran, de hecho, en los años 50 y 60, cuando el doctor Robert Edwards, que acaba de ser galardonado con el Nobel de Medicina, comenzó a darle vueltas al asunto. En la actualidad, sin embargo, los propios profesionales se sorprenden de lo que han avanzado estas técnicas, que son responsables del nacimiento de alrededor de 10.000 niños al año en España.

"Lo que tenemos ya es ciencia ficción: hay cosas que hacemos ahora y que, si me las dicen hace 10 años, no me las habría creído", comenta a ELMUNDO.es Marisa López-Teijón, jefa del servicio de Reproducción Asistida del Instituto Marquès, en Barcelona. De hecho, la última novedad en este terreno apenas tiene un mes, cuando se conoció una nueva técnica para madurar óvulos en cultivos celulares.

El estudio genético de óvulos y espermatozoides o el análisis preimplantacional del embrión son también técnicas que han evolucionado en los últimos años, por lo que permiten descartar cada vez más enfermedades hereditarias e incrementar las posibilidades de llevar el embarazo a buen término. Ahora es posible analizar los 23 pares de cromosomas del embrión, y no sólo nueve, como hasta hace muy poco, mientras que hace sólo un año que se implantó en España el análisis de los corpúsculos polares del óvulo, unas pequeñas células que no son necesarias para la fertilización, pero aportan valiosa información sobre su ADN.

En la actualidad, tal y como ha resaltado el Instituto Karolinska, la fecundación 'in vitro' es una "terapia segura y efectiva" contra la infertilidad, una condición que afecta al 10% de las parejas en el mundo.

Se estima, en cualquier caso, que entre un 20% y un 30% de los óvulos que se fertilizan dan lugar al nacimiento de un niño, unas tasas aún bajas y que obligan a la muchas parejas a someterse a varios ciclos de fertilización.

EL FUTURO


Siguen apareciendo novedades. Una de las más recientes es la denimonada IMSI (acrónimo de Microinyección Intracitoplasmática de Esperma Seleccionado Morfológicamente), un sistema óptico que permite observar el esperma a una resolución de entre 6.000 y 12.000 aumentos (40 veces mayor que en el sistema tradicional). Esta nueva técnica está especialmente indicada para casos de infertilidad masculina, que rondan el 40% del total, y "aumenta exponencialmente las posibilidades de conseguir embarazos", según el Instituto Murciano de Fertilidad (IMFER), pionero en España del uso de este método.

"Sabemos que si seleccionamos aquellos espermatozoides que tienen mejor aspecto, hay más probabilidades de lograr un embarazo", indica López-Teijón, aunque lo cierto es que se desconocen todos los factores que intervienen en la calidad de esperma. "Por eso en algunas parejas todas las pruebas de estudio del semen pueden salir normales, aun siendo el espermatozoide la causa de la esterilidad", añade esta experta.

Otro avance prometedor es la denominada vitrificación del óvulo, es decir, la posibilidad de congelarlo rápidamente a temperaturas muy bajas sin causar daños irreversibles. Hasta hace poco, esto era impensable, porque en los procesos de congelación tradicionales se crean cristales de hielo que destruyen la carga genética. El proceso, que se ha probado ya con éxito en varias mujeres españolas, abre la puerta a la posibilidad de posponer la maternidad: los óvulos se guardan en los años de máxima fertilidad y se utilizan al cabo del tiempo, cuando, de otra forma, sería más difícil tener un niño sano.

Sin embargo, y pese al constante avance de la ciencia, aún quedan importantes retos por resolver en este ámbito. La principal "batalla" está ahora en lograr embriones de calidad suficiente para poder implantar un menor número de cigotos y reducir "la epidemia de embarazos múltiples", según explica el doctor Pedro Barri, director del departamento de Obstetricia del Instituto Dexeus y pionero de la fecundación 'in vitro' en España.


DIARIO EL MUNDO

miércoles, 6 de octubre de 2010

CATÁSTROFE QUÍMICA EN HUNGRÍA

La rotura de una balsa de residuos de una empresa minera causa cuatro muertos y más de 120 heridos. El vertido anega tres condados y amenaza al Danubio.


Una marea de barro rojo, tóxico y corrosivo, anega el oeste de Hungría en lo que el secretario de Estado de Medio Ambiente, Zoltan Illés, ha considerado "la catástrofe química más grave de la historia del país". La rotura de una balsa con residuos obtenidos del proceso de obtención de aluminio ha afectado a un área de 40 kilómetros cuadrados entre tres condados (Veszprém, Györ-Moson-Sopron y Vas) y se ha cobrado, por lo menos, cuatro víctimas mortales, seis desaparecidos y 120 heridos, según datos oficiales.

El torrente de lodo ha arrastrado coches y destruido carreteras y puentes y amenaza tres ríos, entre ellos el Danubio. Todas las víctimas son vecinos de los pueblos afectados por el siniestro, y, en el caso de los fallecidos, fueron arrastrados por el vertido de un millón de metros cúbicos. Unas 400 personas han tenido que ser evacuadas, y no se descarta que haya que hacerlo con más según avance el vertido.
La fuga se ha originado en una fábrica de Ajka, una población de unos 30.000 habitantes a 165 kilómetros al oeste de Budapest, cerca del lago Balatón. No se descarta que se haya debido a un error humano, aunque en la región ha llovido mucho en los últimos días, lo que podía haber aumentado la cantidad de líquido embalsado (estos depósitos están al aire libre).
En la relación de damnificados hay que distinguir dos causas. Las víctimas mortales parece que lo han sido por ahogamiento. Las otras pudieron resultar afectadas por el contacto con el contenido del depósito. El profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) José Luis García Fierro explica que estas balsas contienen las impurezas que se han eliminado de la bauxita en su proceso para extraer el aluminio. "Son unos lodos rojos que contienen hierro, manganeso, sílice y otros minerales en pequeñas concentraciones", indica el experto. Pero, al contrario de lo que pasó en 1998 en Aznalcóllar, cerca de Doñana, el peligro esta vez no viene de la concentración de metales pesados, sino por la alcalinidad del medio.
Como explica García Fierro, la obtención del aluminio se realiza usando sosa cáustica (NaOH) para obtener un compuesto soluble que se pueda separar del resto de los componentes. Esta solución tiene un pH (el índice del grado de acidez o causticidad de una disolución) de 14, es decir, que está en el máximo posible en la naturaleza. Para comparar con un producto básico, es unas 100 veces más corrosivo que la lejía, cuyo pH ronda los 12. Como la vida se desarrolla en condiciones naturales (con excepciones como en las cercanías de volcanes submarinos) a un pH que ronda el 7, un grado de 12 puede arrasar todo lo que encuentre. También en esto el vertido se diferencia del de Aznalcóllar, que era ácido, pero con un pH 5, unas 100 veces menos que el zumo de limón, por ejemplo. En cambio, el volumen de lodos que se han escapado de la balsa es inferior al de Aznalcóllar, que fue de seis millones metros cúbicos.
El daño de estos barros rojos para las personas es grave y muchas veces irreversible, indica García Fierro. Si solo se produce una salpicadura, se puede evitar lavando la zona afectada. Pero, si no, las consecuencias pueden ser muy graves. El Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo indica que la sosa es corrosiva tanto por inhalación como por contacto con ojos y piel o por ingestión. Puede producir sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria, enrojecimiento, graves quemaduras cutáneas, dolor en la piel y abdominal, diarrea, vómitos y colapso. El caso más frecuente, el contacto con la piel, tiene la característica de que produce graves quemaduras que en un momento pueden parecer controladas para empeorar después. Por eso las autoridades húngaras temen que algunos de los afectados fallezcan y elevan la previsión de víctimas mortales.
Y si estos son los efectos ya estudiados en seres humanos, con las plantas o los animales ocurre algo similar. Además, este tipo de vertidos tiene el inconveniente de que son muy fluidos, por lo que el líquido empapa los suelos, afecta a las raíces y es más difícil de combatir y de retirar con medios mecánicos.
La solución en estos casos es neutralizar la fuga echando compuestos que reaccionen con la sosa y reduzcan el pH hasta límites tolerables. Por eso las autoridades húngaras han empezado a esparcir yeso (sulfato cálcico) desde helicópteros sobre la zona afectada, de unos 40 kilómetros cuadrados.
Pero el caudal de lodos ya ha llegado al río Marcal, con lo que puede fluir hasta el Raba y el Danubio. Sandor Toth, director de la compañía que gestiona el agua en el oeste de Hungría, calcula que podría llegar al Danubio en cuatro o cinco días. Aunque lo haría más diluido, "sería una catástrofe", ha dicho.
La compañía propietaria de la fábrica de aluminio, Hungarian Aluminium Production and Trade Company (MAL por sus siglas en húngaro) estudia si la causa de la rotura de la balsa fue debida a un error humano, aparte de a un aumento de la cantidad de líquidos retenida por las lluvias recientes. Ayer mismo, dijo que ya había empezado a reparar el almacenamiento en superficie para evitar futuras fugas. Porque hay riesgo de una catástrofe mucho mayor, ya que se calcula que el millón de metros cúbicos que se ha extravasado es tan solo el 2% del contenido de la balsa. Quedan, por tanto, otros 49 millones que, en caso de un desastre total, podrían escapar.
El debate acerca de las causas de la catástrofe y del reparto de responsabilidades ya ha empezado. Las autoridades han ordenado a la empresa que detenga la producción de aluminio. El secretario de Estado para el Medio Ambiente, Zoltan Illés, aseguró que tenía sospechas de que la empresa no lo había hecho en un primer momento, y que incluso había seguido arrojando lodos a las balsas después del escape, aunque otra posibilidad que estudia es que los compartimentos del almacén de residuos no estuvieran bien sellados. El ministro del Interior, Sandor Pinter, que ha visitado la zona, ha declarado que no parece que haya riesgo de nuevos escapes.
Por su parte, el presidente de la compañía, Zoltan Bakonyi, ha dicho que la inspección efectuada a la balsa ayer no mostraba signos de que fuera a haber una fuga, y que, "de acuerdo con los controles anuales y diarios, todo estaba funcionando bien". "Por eso esperaremos a los resultados de la investigación", añadió.