miércoles, 31 de diciembre de 2008

La he liao parda

Éste ha sido el vídeo más visto de youtube en castellano durante todo este año 2008 (segun "se lo que hicisteis"). Ha habido montones de comentarios al respecto: que si la pobre es una analfabeta, que si no sabe de química, que pobre drogadicta...Lo interesante del asunto es que todo el mundo realiza su comentario, pero en realidad nadie sabe que ha pasado.
Nadie explica que dos productos comerciales ha mezclado y que reacción parda se ha producido. ¿La sabrias decir tu?



En realidad se ha producido una reacción lamentablemente bastante habitual. Uno de los productos comerciales es la lejia (hipoclorito sódico), y el otro el salfuman (ácido clorhídrico concentrado). Al mezclarse los dos no se produce una reacción ácido base (como explican en todos los medios), aunque el hipoclorito es una base y el ácido clorhídrico es un ácido, sino que se produce otra bastante mas favorable: la formación de cloro. La reacción química que se produce se podria explicar como una reacción redox (dismutación inversa).

El cloro es un gas irritante y altamente venenoso de color verde-amarillento que fue utilizado durante la segunda guerra mundial como gas asfixiante.

Otra reacción bastante frecuente en el hogar es la que se produce al mezclar lejía con amoniaco. Al mezclar estos dos productos se genera la cloramina (NH2Cl) una substancia muy reactiva y peligrosa. A bajas concentraciones puede ser útil como desinfectante pero a grandes concentraciones puede provocar reacciones muy violentas. La cloramina es un gas tambien tremendamente tóxico.

La pregunta que me hago es:

-Sabiendo que estos dos productos no se pueden mezclar, ¿porque los utilizan para regular el pH de las piscinas? Si hay algun socorrista, biologo o químico que me lo puede solucionar estaré encantado.


Sergi

lunes, 15 de diciembre de 2008

Difusión

No podemos saber hacia donde va. Es la magia del caos.
Las moleculas de agua estan en continuo movimiento (movimiento browniano), asi que al dejar un poco de solido sobre la superfície del agua, éste al empezar a solubilizarse empezará a chocar con las moléculas del agua. ¿Hacia donde lo desplazaran? Es un misterio.
Los choques continuaran, dejando en el agua un dibujo. El dibujo de la trayectoria del sólido. Cada vez que se realiza esta experiencia el resultado es diferente.

Nos lo muestra Alejandro del I.E.S. Salvador Espriu en Barcelona.



Sergio

domingo, 14 de diciembre de 2008

Sube y baja

Este curioso experimento fue creado por René Descartes y él lo llamó Ludión (algo lúdico), pensando que su aprovechamiento para la ciencia y la sociedad seria nulo. Bastantes años mas tarde se pudo utilizar su idea para diseñar el primer submarino.

¿Sabrias decir como funciona? Hay implicadas varias leyes física y químicas.

Marcos del I.E.S. Salvador Espriu nos lo explica:



De forma abreviada:

"Segun la ley de Boyle y Mariotte, al aumentar la presion de un gas, a temperatura constante, éste disminuye en su volumen. Al crear una presion sobre la botella, segun el principio de Pascal, la presión ejercida se reparte por todo el líquido. Éste empuja el gas contenido en el tubo y el volumen del gas disminuye, entrando mas líquido en el tubo. De esta manera aumenta su densidad, superando la densidad del agua y se hunde."

Sergio

El efecto Tyndall

La leche, la mayonesa, los geles, las pinturas, etc. son dispersiones coloidales.

Las dispersiones coloidales son mezclas heterogeneas donde no podemos ver sus componentes directamente pero si con un microscopio. Es decir, que el tamaño de las partículas dispersadas es suficientemente pequeño como para no poder verlas de forma directa, pero a la vez suficientemente grandes como para no verse como una disolución nítida.

En muchas ocasiones no disponemos de un microscopio asi que, ¿como vamos a poder distinguir entre disoluciones y dispersiones?

Las dispersiones coloidales dispersan la luz, y las disoluciones no. ¿Como funciona todo eso?

Fernando del I.E.S. Salvador Espriu de Barcelona, nos lo explica:



Sergio

Ampliación del efecto Tyndall en ¿Porque el cielo es azul?

viernes, 5 de diciembre de 2008

Minerales fluorescentes

La fluorescencia tambien está presente en minerales. Observemos los minerales inicialmente, y despues bajo la luz ultravioleta.





No todos los minerales son fluorescentes, y no todos los minerales fluorescentes lo son con la misma intensidad. La fluorescencia de los minerales depende de la cantidad de substancia fluorescente (cromóforos) que han quedado atrapados al cristalizar el mineral. Muchos investigadores aseguran que en muchos casos, la fluorescencia, está relacionada con cristalizaciones de minerales donde ha habido restos orgánicos. Estos restos orgánicos dentro del cristal pueden dar fenómenos de fluorescencia.



Una de las minas mas espectaculares es sin duda la de Sterling Hill, rica en willemita fluorescente (color verde) y calcita (color rojo). Una mina ya cerrada:




En el siguiente video emitido en el programa que qui com del canal catalan tv3 se realiza una visita a la mina Eureka de la Vall Fosca en Catalunya donde se ha descubierto un yacimiento de Andersonita, un mineral de uranio con propiedades radioactivas y fluorescentes.
El video está en catalan pero es de vista obligada para todo amante de los minerales.



Por si alguien tiene un poco de miedo al hablar de radioactividad, es necesario añadir que este tipo de minerales poseen una radiación de partículas tipo alfa de poca penetración y son practicamente inofensivas, de todas maneras si se ha de coleccionar minerales en casa es preferible que no sean radioactivos y si lo son escoge muestras pequeñas.

Para mayor información entra aqui

Si alguien siente pasión por este tema, al igual que yo, entrad en la página de luminousminerals...¡¡increible!!
Para mas información sobre los minerales raros de Uranio de la VallFosca en Lleida podéis entrar en la increíble página de MINERALS ABELLA.

Saludos

Sergio

Fluorescencia y fosforescencia


La Fluorescencia es un fenómeno físico mediante el cual ciertas substancias absorben energía (a partir de luz ultravioleta) emitiéndola nuevamente en forma de luz, esta vez del espectro del visible y de un color característico (una longitud de onda determinada). A diferencia de la fosforescencia, la fluorescencia tiene lugar únicamente mientras dura el estímulo que la provoca. Es decir, al desaparecer la irradiación, desaparece la emisión, puesto que el proceso es extremadamente rápido.


La fosforescencia, en cambio es un proceso más lento. Las substancias absorben la energía, almacenándola para emitirla posteriormente en forma de luz o de otro tipo de radiación electromagnética. Éste fenómeno se aprovecha en las manecillas de los relojes o de determinados juguetes que brillan en la oscuridad.




En este vídeo podremos ver diferentes substancias fluorescentes:



La fluoresceina fue descubierta por Adolf von Baeyer, químico berlinés ganador del premio Nobel de química en 1905 por su trabajo en colorantes orgánicos. Trabajó con Kekulé (el descubridor de las estructuras bencénicas) y descubrió colorantes ampliamente utilizados hoy en día como la fenolftaleina y la fluoresceina, ademas de realizar la síntesis del índigo.

Fluoresceína sódica:




La fluoresceína es un colorante orgánico derivado de las xantinas que produce un color verde intenso al ser expuesto a luz ultravioleta, siendo la máxima absorción sobre los 500 nm de longitud de onda. Es soluble en agua, pero al poseer grupos fenólicos y ácidos carboxílicos en su estructura se disuelve mejor en medios ligeramente básicos. Se observa la mayor emisión de luz a pH alrededor de 8 longitudes de onda de emisión cercanas a 550 nm.



También se utiliza en oftalmología para tinción del ojo. De esta manera se pueden detectar daños en la córnea o cuerpos extraños. Otro uso de la fluoresceina es como revelador de placa dental, al igual que la eritrosina, revelando el conjunto de bacterias, saliva y alimentos que han quedado en los dientes de forma visible y ayudando de esta manera a mejorar el cepillado. Al realizar el enjuague con fluoresceina no es aconsejable tragarla puesto que puede producir diarreas profusas.

La fluoresceína se puede comprar en Sigma-Aldrich. Si no puedes acceder puedes entra en QuimiNet.

La quinina es un alcaloide natural, con propiedades antipiréticas y analgésicas. Se ha utilizado ámpliamente para el uso del paludismo, malaria y otras enfermedades hasta ser prácticamente substituido por otros fármacos mas efectivos. Se utiliza somo saborizante de las bebidas tónicas dando un sabor amargo. Su fluorescencia se intensifica en presencia de ácido sulfúrico. En Estados Unidos la FDA ha limitado su concentración en las bebidas tónicas por problemas de interacción con otros fármacos y su posible dependencia.

Quinina



Para obtener Quinina puedes comprar simplemente una tónica.



La fluorescencia ha sido detectada incluso en proteinas de animales marinos, y se está estudiando su función.

Para conseguir todo tipo de productos fluorescentes o fosforescentes se puede entrar en pinturafosforescente.com, una empresa francesa con gran cantidad de productos interesantes.


AMPLIACIÓN DEL ARTÍCULO

He encontrado recientemente un fantástico trabajo de unas alumnas de la Universidad Autónoma de México que está colgado en la web de la Universidad con la posibildad para descargarlo. El trabajo está especialmente enfocado a la espectrofluorimetría, pero en sus primeras páginas hay una explicación muy clara y didáctica del fenómeno de fluorescencia y fosforescencia, para todo aquel que se atreva a querer descubrir algo mas.

Podéis descargarlo aquí.

NUEVA ENTRADA SOBRE EL TEMA EN EL BLOG:

Como hacer un líquido fluorescente. Haz clic en el título.

Sergio

lunes, 17 de noviembre de 2008

Ácido clorhídrico sobre marmol

En esta experiencia se puede observar que sucede cuando añadimos ácido clorhídrico (HCl) a dos rocas diferentes: gneis y roca calcárea.



El Gneis es una roca metamorfica derivada del granito, asi pues compuesta por silicatos, que no son afectados por los ácidos. La roca calcarea en cambio está formada por calcita, carbonato cálcico (CaCO3), y reacciona rápidamente a ácidos concentrados, generando ácido carbónico que descompone en agua y dioxido de carbono.

¿Por que es atacado el marmol cuando cae sobre él un poco de limón? El marmol es una roca metamorfica derivada de la roca calcárea y por tanto está compuesta por el mismo carbonato de calcio y reacciona por tanto de la misma manera. El zumo de limon está formado en parte por ácido cítrico y es este ácido cítrico el que reacciona con el marmol.

No hay que decir por lo tanto, que no es aconsejable trabajar con acidos encima de marmol, y muchísimo menos con salfuman (HCl al 20%)si no queremos ver una enorme mancha blanca adornando nuestra encimera.

miércoles, 8 de octubre de 2008

El Radiómetro

En este video obtendremos energia cinetica (energia de movimiento) a partir de energia lumínica. El radiómetro es un objeto inventado por William Crookes en 1875 y consta de una esfera que contiene únicamente aire a una muy baja presión (1% del aire a nivel del mar), y cuatro aspas de colores alternativos blanco y negro. Por una cara blanco y por la otra negro. Al incidir sobre ellas un rayo de luz, las aspas comienzan a girar. Cuando se elimina la fuente de luz, dejan de hacerlo. ¿Porque sucede este fenómeno?



La explicación de porque sucede este fenómeno fue un debate científico de casi cien años. La primera opción fue la razón por la que se creó el radiometro. Crookes lo diseñó para observar si la luz podría crear presión o fuerza. Lo cierto es que el experimento salió en contra de lo esperado. Si la luz crease un presión sobre las aspas, se moverían en sentido contrario puesto que la luz negra absorbe todos los colores y en la blanca se reflejan todos. Así pues se crearía mayor momento de fuerza en el lado blanco que en el negro haciendo girar el aspa en sentido contrario. En 1901 Piotr Lebedev con una bomba de vacío muy superior a la utilizada por Crookes, demostró que las aspas no se movían si no había una cierta cantidad de gas dentro.
Se ha demostrado que la luz crea fuerza y crea momento, pero la fuerza no es tan elevada como para ser capaz de mover las aspas. (se calcula que sería de 30nN)

Otra explicación sería que los paneles blancos de las aspas no absorben la luz, mientras que los negros si. De esta manera las moléculas de gas mas cercanas a la zona de las aspas negras se excitan y chocan contra las aspas, no haciendolo las del lado de color blanco. Este efecto genera un movimiento de rotación en las aspas. Al aumentar la temperatura, aumenta la presión de un gas, segun la ley de Gay-Lussac.
No obstante hay problemas con esta teoría. Albert Eisntein (también intervino en la discusión)demostró que al aumentar la temperatura en esa zona su densidad disminuiría y con ello el numero de choques efectivos, y por tanto el gas con choques no sería capaz de mover las aspas.

La explicación mas aceptada fue la de Osborne Reynolds (físico irlandés especializado en la dinámica de fluidos (creador del famoso numero de Reynolds)y de la transpiración térmica. Según esta teoría en los vértices de las aspas se podría generar una corriente de moléculas de la zona caliente a la fria, haciendo mover las aspas.

Ninguna de las teorías han sido totalmente demostradas y se puede aceptar una mezcla entre estas dos últimas.

Mas información:

1- Knowledgerush.
2- Wikipedia
3- Universidad de Cantabria

Sergio

martes, 26 de agosto de 2008

Pegar sin pegamento

En muchas ocasiones hemos observado el efecto ventosa. Nos parece algo cotidiano, y no le prestamos atención. Pero alguien se ha parado a pensar ¿por que ocurre?
Observa el siguiente video:



¿Porque queda enganchado a la pared el desatascador? ¿Que fuerzas lo sostienen? ¿Que pasaría si se realizara el experimento en la Luna?

Sergio

PD: Respuesta facilitada en el artículo Fuerza de rozamiento.

lunes, 25 de agosto de 2008

La lata equilibrista

Fíjate como queda en equilibrio la lata en este vídeo. ¿Como crees que ha sido posible? ¡¡¡No hay hilos, ni elementos externos!!!



Lo único que hemos hecho ha sido bajar el centro de gravedad de la lata. Añadiendo un poco de agua, o incluso mejor algo de arena, el centro de gravedad de la lata baja pudiéndose estabilizar en una posición poco habitual

Sergio

El clip mágico-Nitinol

Observa atentamente el video. ¿Cómo puede obtener el mago el clip en perfecto estado, tras haberlo estirado casi totalmente?



No es magia, ¡¡¡es química!!!

La elasticidad es la propiedad de los materiales a recuperar su forma inicial, una vez que las fuerzas han dejado de actuar sobre ellos. Estos tipos de materiales, que hemos podido ver en el video, se denominan materiales con memoria de forma o materiales SUPERELÁSTICOS, y son muy comunes en infinidad de trucos de magia.

De entre los más conocidos se encuentra el Nitinol. El Nitinol es una aleación de Níquel (Ni), Titanio (Ti), y en algunas ocasiones otros metales y no metales como Aluminio (Al) o Cinc (Zn). Aunque los científicos conocían algunas propiedades de este tipo de materiales desde 1932, las primeras aplicaciones prácticas no comenzaron a desarrollarse hasta 30 años más tarde. En los laboratorios de la marina de los EE.UU. William Beuhler descubrió una aleación de Ni-Ti que presentaba estas propiedades, en un programa de investigación encaminado a la obtención de una aleación con alta resistencia a la corrosión. La memoria de forma se manifiesta cuando, después de una deformación plástica, el material recupera su forma tras un calentamiento suave. En este caso el clip es capaz de volver a su forma inicial tras introducirlo en agua caliente.

A baja temperatura la aleación se encuentra en una fase fácilmente deformable de manera plástica (fase martensítica), pero al calentarse por encima de una temperatura, la aleación vuelve a su estructura básica rígida y no deformable (fase austenita). Por este efecto, el clip es fácilmente deformable a temperaturas bajas, pero difícilmente deformable a temperaturas elevadas.

El potencial de aplicaciones de este material es muy elevado. Ya se aplica en cirugia y se esta experimentando en carrocerias de coches, en motores, etc...aqui teneis un ejemplo:



Sergio

Venciendo a la gravedad

Observa atentamente el video. ¿Como cae el primer objeto? ¿Como cae el segundo objeto? ¿Como crees que ha conseguido el mago mantener la velocidad del objeto?



Existen diversas maneras de conseguir movimientos uniformes (velocidad constante), aunque lo más fácil es intentar no complicarse mucho la vida y experimentalmente aceptar movimientos uniformemente acelerados (aceleración constante) como aproximaciones a movimientos uniformes, aunque sean totalmente incorrectos.
La realidad es que no es tan sencillo obtenerlo experimentalmente, porque todo cuerpo en la Tierra esta atraído con una aceleración de -9,8 m/s2. La fuerza de la gravedad. No obstante, durante muchos años, magos de todos los rincones nos han maravillado venciendo la gravedad. Así que, ¿como lo conseguían?

La solución al enigma es la ley de Lenz, una muy famosa ley del magnetismo de la que volveremos a hablar en este blog!!!

Sergio

lunes, 18 de agosto de 2008

Bienvenidos!!!!!!!!!!!!!!

El dia 18 de Agosto de 2008 nace CLUSTER, una propuesta divertida y entretenida realizada por varios profesores de ciencias del área de Barcelona, para proponer preguntas y dar respuestas a los curiosos, sobre diferentes temas del área de las ciencias de la naturaleza: biologia, geologia, física y química. Es necesario mencionar que aunque la mayoria de experimentos, curiosidades, actividades y propuestas estaran englobados dentro del currículum de la E.S.O. y Bachillerato, en algun momento incluiremos algunos otros que puedan exceder el temario marcado, pero que por su singularidad o su espectacularidad, pueden ser de gran interes tanto motivador como didáctico. Espero que con vuestros comentarios y vuestras propuestas hagamos de CLUSTER una herramienta útil tanto para el alumnado, como parar el profesorado.
Espero que os guste y os divierta!!!

Hasta pronto

Sergio

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