lunes, 27 de diciembre de 2010

TV y Física: el móvil perpetuo

Un móvil perpetuo es una máquina hipotética que sería capaz de continuar funcionando eternamente, después de un impulso inicial, sin necesidad de energía externa adicional. Este dispositivo violaría el primer principio de la Termodinámica ya que al ejercer trabajo sin recibir calor su energía interna disminuiría constantemente, cuando se agotase dicha el energía el cuerpo no podría seguir realizando trabajo y se dentendría. Muchos científicos han intentado sin exito construir este artefacto ya que sería una fuenta inagotable de energía. En esta escena de la Simpsons, nuestro héroe Homer, riñe a su hija por incumplir las leyes de la Termodinámica. Aquí para variar los guionistas demuestran conocimientos de Física elemental.
 

No se que es lo mas sorprende de esta escena si el hecho de que Lisa construya el móvil perpetuo o el que Homer conozca las leyes de la termodinámica.

domingo, 26 de diciembre de 2010

Cine y Física: explosiones en el espacio

Bueno, es tiempo de vacaciones y puede ser la ocasión ideal para ver cine. Pero esta vez os propongo mirar las películas con otros ojos, unos ojos críticos y científicos. Esta escena pertenece a Star Wars, la primera película, la de 1977 (cuarta en el orden de la historia de la película). Aquí podemos ver una espectacular persecución de naves espaciales con estruendosas explosiones. La verdad es que los efectos especiales están muy currados para ser una película de finales de los setenta.

 

Sin lugar a dudas una escena espectacular. Sin embargo hay un detalle  en el los guionista no han caído o no han querido caer. El sonido es una onda material, es decir que necesita para propagarse un medio material mas o menos elástico como puede ser el aire, un cuerpo sólido (los indios de las películas del oeste pegaban la oreja a la vía del tren para saber si se acercaba) o un líquido. En la película lo que rodea a esas explosiones es el espacio exterior o, lo que es lo mismo el vacío. Esto supondría que las explosiones seguirían siendo muy vistosas pero totalmente silenciosas con lo que no sería tan espectacular y no se sacaríamos partido al Dolby Suround. 

viernes, 17 de diciembre de 2010

Un ejemplo de reacción endotérmica

Un ejemplo de reacción química fuertemente endotérmica es la que tiene lugar entre el hidróxido de bario octahidrato y el cloruro de amonio.

El proceso que tiene lugar es el siguiente:

Ba(OH)2·8H2O(s) + 2 NH4Cl(s) -> BaCl2(ac) + 2 NH3(g) + 10 H2O(l)

Pesamos en un vaso 31,5 g de hidróxido de bario octahidratado y tomamos la temperatura (unos 20 ºC) en un vidrio de reloj pesamos 5,3 g de cloruro de amonio. Al echar el cloruro de bario en el vaso comenzamos a percibir el olor a amoniaco, aparece agua y una suspensión blanca de cloruro de bario. A los pocos segundos observamos que la temperatura desciende por debajo de los -10 ºC. Este descenso resulta evidente al tacto del vaso o la condensación de humedad en sus paredes exteriores.


viernes, 10 de diciembre de 2010

Llueve sobre mojado...

Así han quedado algunas aulas de nuestro querido instituto Zurbarán tras las lluvias de ayer Jueves.



 La prudencia ha obligado a la Dirección del centro a desalojar 6 aulas.

El diario HOY se ha hecho eco de la noticia







jueves, 25 de noviembre de 2010

miércoles, 17 de noviembre de 2010

Formulación y nomenclatura inorgánica interactiva


Puente de hidrógeno

Es un tipo especial de interacción dipolo-dipolo entre el átomo de hidrógeno que está formando un enlace polar, tal como N—H, O—H, ó F—H, y un átomo electronegativo como O, N ó F. Esta interacción se representa de la forma siguiente:
A—H•••B A—H•••A
A y B representan O, N ó F; A—H es una molécula o parte de una molécula y B es parte de otra. La línea de puntos representa el enlace de hidrógeno.
La energía media de un enlace de hidrógeno es bastante grande en comparación con otras interacciones intermoleculares aunque muy pequeña en comparación con los enlaces químicos. Esto hace que el enlace de hidrógeno sea una de gran importancia a la hora de la adopción de determinadas estructuras y en las propiedades de muchos compuestos.
Las primeras evidencias de la existencia de este tipo de interacción vinieron del estudio de los puntos de ebullición. Normalmente, los puntos de ebullición de compuestos que contienen a elementos del mismo grupo aumentan con el peso molecular. Pero, como se puede observar en la figura, los compuestos de los elementos de los Grupos 15, 16 y 17 no siguen esta norma. Para cada uno de los grupos, los compuestos de menos peso molecular (NH3, H2O, HF) tienen el punto de ebullición más alto, en contra de lo que se podría esperar en principio. Ello es debido a que existe algún tipo de interacción entre las moléculas en estado líquido que se opone al paso al estado de vapor. Esa interacción es el enlace de hidrógeno, y afecta a los primeros miembros de la serie pues son los más electronegativos, y por ello el enlace X-H es el más polarizado, lo que induce la mayor interacción por puente de hidrógeno.
Los puentes de hidrógeno son especialmente fuertes entre las moléculas de agua y son la causa de muchas de las singulares propiedades de esta sustancia. Los compuestos de hidrógeno de elementos vecino al oxígeno y de los miembros de su familia en la tabla periódica, son gases a la temperatura ambiente: CH4, NH3, H2S, H2Te, PH3, HCl. En cambio, el H2O es líquida a la temperatura ambiente, lo que indica un alto grado de atracción intermolecular. En la figura 6 se puede ver que el punto de ebullición del agua es 200 ºC más alto de lo que cabría predecir si no hubiera puentes de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno juegan también un papel crucial en la estructura del ADN, la molécula que almacena la herencia genética de todos los seres vivos. 
 


Punto de fusión
Punto de ebullición
H2O
0 ºC
100 ºC
H2S
-86,15 ºC
-60,15 ºC
H2Se
-65,73 ºC
-41,25 ºC
H2Te
-49 ºC
-2,2 ºC

Enlace químico y propiedades de las sustancias

https://docs.google.com/leaf?id=0B8eIzX5s08vvMjY3NWI3ODEtZmRlMy00ZGI3LWFhNjAtNGU4YzQ3NDM2YWZk&sort=name&layout=list&num=50

miércoles, 20 de octubre de 2010

jueves, 7 de octubre de 2010

Fórmula químicas y composición centesimal

Como ejemplo de cálculo de fórmulas empíricas y moleculares desarrollamos el problema 105 del tema 1 (página 29) que se propuso como ejercicio voluntario.


Una sustancia orgánica contiene nitrógeno, oxígeno y azufre, además de carbono e hidrógeno. Si quemamos 3,558 g de esta sustancia, se forman 1,428 g de agua y 5,976 g de dióxido de carbono. Mediante otras reacciones, se consigue saber que todo el azufre contenido en 1,270 g de esa sustancia pase a 1,886 g de BaSO4. Finalmente para averiguar el contenido en nitrógeno, se tratan 5,748 g de sustancia y se obtienen 0,6225 g de NH3 compuesto en el que se queda todo el nitrógeno contenido en la sustancia. Halla la fórmula empírica y molecular de esta sustancia sabiendo que su masa molecular es 159.

Primera experiencia:

3,558 g sustancia → 1,428 g H2O + 5,976 g de CO2

Me permite calcular el porcentaje de H y de C.

H2O → 2·1 + 16 = 18 g/mol

1,428 g H2O · (2 g H / 18 g H2O) = 0,159 g H
0,159 g H / 3,558 g muestra = 0,0447 = 4,47 %

CO2 → 12 + 2·16 = 44 g/mol

5,976 g CO2 · (12 g H / 44 g H2O) = 1,630 g C
1,630 g C / 3,558 g muestra = 0,4581 = 45,81 %

Segunda experiencia:

1,270 g muestra → 1,886 g BaSO4

Calcular en porcentaje de S.

BaSO4 → 137,3 + 32 + 4·16 = 233,3 g/mol

1,886 g BaSO4 · (32 g S / 233,3 g BaSO4) = 0,259 g S
0,259 g S / 1,270 g muestra = 0,2037 = 20,37 %

Tercera experiencia:

5,748 g muestra → 0,6225 g NH3

Calcular el porcentaje de H

NH3 → 14 + 3·1 = 17 g/mol

0,6225 g NH3 · (14 g N / 17 g NH3) = 0,5126 g N
0,5126 g N / 5,748 g muestra = 0,0892 = 8,92 %

El porcentaje de oxígeno se calcula por diferencia:
100 – 4,47 – 45,81 – 20,37 – 8,92 = 20,43 % O

Con estos porcentajes operamos como siempre dividiendo por su masa molecular y dividiendo por el menor para obtener números enteros:

4,47 g H / 1 g/mol = 4,47 mol H                       4,47/0,637 = 7,017 = 7

45,81 g C / 12 g/mol = 3,818 mol C               3,818/0,637 = 5,994 = 6

20,37 g S / 32 g/mol = 0,637 mol S                 0,637/0,637 = 1

8,92 g N / 14 g/mol = 0,637 mol N                 0,637/0,637 = 1

20,43 g O / 16 g/mol = 1,277 mol O               1,277/0,637 = 2,004 = 2

Fórmula empírica: C6H7SNO2

La masa molecular de la fórmula empírica es: 6·12+7·1+32+14+2·16 = 159 uma, coincide con la masa molecular que nos el problema. La fórmula molecular es igual que la empírica.

lunes, 4 de octubre de 2010

Ejercicios. Cálculos en Química

Hace unos días os entregué una relación de ejercicios sobre el tema "CÁLCULOS EN QUÍMICA". Si alguien no tiene esa relación aquí está, con las soluciones para que puedas comprobar si lo has hecho bien.

Pincha aquí

jueves, 23 de septiembre de 2010

Preparación de disoluciones

Como no se si podremos visitar el laboratorio por el tamaño del grupo os voy a dejar aquí un vídeo grabado por los estudiantes y el profesor de Química del IES Ricardo Mella de Vigo sobre la preparación de disoluciones partiendo de un soluto sólido o de una disolución concentrada comercial.

jueves, 16 de septiembre de 2010

Clasificación de la materia

La materia puede clasificarse en dos categorías principales:
  • Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.
  • Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas:




jueves, 9 de septiembre de 2010