El Magnesio

El Magnesio es un metal alcalinoterreo (grupo 2 de la tabla periódica), es el octavo elemento mas abundante en la tierra, pero no se encuentra en forma nativa, sino siempre formando otros tipos de compuestos como cloruros, carbonatos y demás. Uno de los mas conocidos es la magnesita (MgCO3).



Es común la venta de magnesio en forma de cintas o en polvo, sobretodo para su utilización en pirotecnia. Su uso en síntesis orgánica también es muy importante, realizando reacciones de Grignard (reacciones con organomagnesianos).



Una de las reacciones que realiza el magnesio es especialmente interesante. El magnesio reacciona de forma agresiva con el oxígeno del aire para crear óxido de magnesio (un sólido blanco), no obstante podemos guardar magnesio en una caja sin protección sin esperar que éste reaccione violentamente. ¿Porque?

La reacción de oxidación del magnesio es muy lenta y necesita de una pequeña cantidad de energía para comenzar. Necesita una pequeña energía de activación, que podemos suministrar calentando con un mechero. En este momento y cuando la reacción ha comenzado es muy difícil de parar. Las átomos de magnesio que han reaccionado con el aire generan energía suficiente para calentar y activar otros átomos de magnesio y así sucesivamente produciendo una reacción en cadena. (En estos casos es mejor esperar a que acabe la reacción o introducir el magnesio en arena para evitar su contacto con el oxígeno atmosférico.)

Se trata ademas de una reacción quimioluminiscente, una reacción exotérmica que desprende energía no solamente en forma de calor sino también de luz...



Existen muchos canales en youtube sobre química y algunos son especialmente peligrosos. Nighthawkinlight es un canal de youtube especialmente interesante, posee una página web exhaustiva sobre pirotecnia, la llamada GrassRootsDYT. En esta página hay explicaciones sobre como realizar con seguridad fuegos artificiales (y ya me estoy metiendo en el artículo de la próxima semana...). El caso es que realiza un experimento muy peligroso con magnesio. Obtiene sodio metal (que supongo que lo utilizará para alguna explosión) a partir de magnesio e hidróxido sódico. La experiencia es espectacular, divertida y peligrosa.




Otra curiosidad sobre el magnesio es que fue utilizado durante mucho tiemnpo como flash en la fotografía. Las cámaras de fotografiar se inventaron antes que la luz eléctrica, por esa razón se tuvo que utilizar magnesio para realizar las primeras fotos en la oscuridad. El método consistía en utilizar una mecha unida a una cierta cantidad de magnesio. Al llegar el fuego de la mecha al magnesio éste iluminaba toda la estancia...era el momento de realizar la fotografía.



Mas información:

- Página web de jpimentel.
- Webelements.
- Uned.
- Flash de magnesio en Todopetardos.


Ampliación del artículo


En los últimos días me ha llegado información relevante respecto al magnesio y me ha parecido conveniente incluirla en el artículo, que aun está fresquito.

El 27 de Mayo una de las mayores obras de divulgación científica sobre química que se está realizando en el mundo ha realizado un nuevo vídeo sobre el magnesio. Me estoy refiriendo a The Periodic Table of Vídeos. Ademas el profesor Poliakoff nos habla sobre una tabla periódica realizada en Barcelona, mi lugar de nacimiento, y sobre la importancia del magnesio en nuestra vida y en la de todos los seres vivos, al estar presente en la clorofila.



¿Magnesio el combustible del futuro?


Otra noticia sorprendente sobre el magnesio me la envió una amigo por mail (gracias Miguel Angel). Se trata de una entrevista realizada en La Vanguardia tambien el 27 de Mayo a Takeshi Yabe, investigador del Tokio Institute of Tecnology. En este artículo nos habla del magnesio como la futura fuente energética. Su trabajo consiste en realizar varios lasers. Uno capaz de convertir el cloruro de magnesio a óxido de magnesio a traves de la luz solar y otro capaz de transformar el óxido de magnesio en magnesio metal. La reacción que hemos explicado en este artículo nos proporcionaría la energía. Seria una energía renovable porque el segundo láser podría volver a formar magnesio metal.

Para mas información sobre este tema:

- Artículo de La Vanguardia.
- Artículo en Infoener.
- Artículo en energías renovables.


Saludos

Sergio

Poliacrilamida

En el mes de marzo os propusimos un experimento basado en dos objetos con el mismo índice de refracción. Consistía en introducir un vaso de pyrex dentro de aceite Johnson's, el vaso "desaparece" a simple vista debido a que tanto el aceite Johnson's como el vidrio pyrex tienen el mismo índice de refracción. Mas información entra en El vaso que desaparece.

El problema del experimento anterior es el hecho de usar aceite Johnson's (te deja la mano perdida...)y vidrio pyrex, que es bastante caro, así que os propongo otro experimento parecido. En esta ocasión haremos desaparecer unas bolitas transparentes de poliacrilamida. La poliacrilamida es un polímero parecido al poliacrilato pero con propiedades ligeramente diferentes, su uso mas común es como material para lentillas blandas, y en biologia para electroforesis en gel.



Cuando se coloca una pequeña bolita de poliacrilamida en agua, ésta se infla llenándose totalmente y pareciendo una gota de agua redonda. Absorbe mucha agua, pero debido a su estructura es necesario esperar casi 8 horas hasta verla totalmente inflada.



Últimamente su uso ha sufrido un incremento considerable, puesto que está siendo utilizada en numerosas floristerías y empresas de botánica. Las hay de todos los colores, tamaños y formas.



Aquí tenéis una muestra de los diferentes colores y tamaños, para comprarlas por internet aquí tenéis una dirección: Hidrogel.net

¿Que experimento proponemos?

Como que están llenas de agua, su índice de refracción es el mismo que el del agua y por esa razón "desaparecen" al introducirlas en ella. Observa el siguiente vídeo:



¡¡ Increíble!! Lo cierto es que el resultado es espectacular incluso estando muy cerca.

Nuestro querido amigo Steve Spangler también posee este tipo de producto, él los llama "Jelly Marbles". En los últimos años se ha especializado en este tipo de artículos, los tiene redondos, en forma de cubo, e incluso ha creado toda una gama de muñecos con forma de reptiles y otros tipos de animales que crecen cuando son sumergidos en agua durante un buen rato.





AVISO: No será éste el único secreto desvelado del señor Spangler..

Sergio

Lluvia de Oro

Una reacción especial y que puede llegar a ser muy espectacular es la precipitación de yoduro de plomo. La reacción es muy fácil de realizar. Necesitamos una disolución bastante concentrada de nitrato de plomo o acetato de plomo en agua y otra de yoduro de potasio también en agua.

Ambas disoluciones son incoloras y al mezclarlas aparece de forma espectacular un sólido amarillo. Desde el canal del IES Antonio Mª Calero en Pozoblanco nos hacen la demostración de la reacción:



Otra versión un poco mas sofisticada de la reacción nos la encontramos en el libro Chemical Curiosities de H.W.Roesky y K. Möckel. En esta otra versión la lluvia de oro se hace mas evidente. Una vez obtenido el yoduro de plomo se calienta la reacción hasta la disolución total del precipitado y se deja a temperatura ambiente durante varias horas. En este tiempo cristaliza lentamente el yoduro de plomo, formando pequeños cristales amarillos, que bajo una iluminación adecuada parece realmente una lluvia de oro.



Un vídeo realmente espectacular sobre esta reacción nos lo muestra en ingles el canal de youtube hermanntrude:



¡¡Saludos y hasta la próxima experiencia!!!

Sergio

Ácidos, bases y col lombarda

Estamos rodeados a diario de substancias que son ácidas, y substancias que son básicas. Tanto el jugo de limón o de naranja (que contienen ácido cítrico), como la Coca-cola (que contiene ácido fosfórico y carbónico), como el vinagre (ácido acético) y el salfuman (ácido clorhídrico) tiene una relación común: son ÁCIDOS. Por el contrario la lejía (hipoclorito sodico), el amoniaco, el bicarbonato y la sosa (hidróxido sódico) son BASES. Ambos forman parte del mismo proceso, mientras que los ácidos tienen tendencia a ceder cationes hidrógeno (protones), las bases tienden a captarlos (según la definición de Brönsted-Lowry).

Para expresar cuantitativamente la acidez o basicidad que hay en un medio se inventaron el pH. El pH nos indica la cantidad de protones que hay en el medio. Asi, siendo el agua el disolvente general se establece que de 0 a 7 tendremos pH ácido, y de 7 a 14 pH básico, el 7 será el pH neutro.

Para observar si el medio es ácido o basico utilizamos INDICADORES, que son ácidos o bases débiles que cambian de color dependiendo del medio. Así en medio ácido será de un color determinado y en medio básico de otro color. Asi se establece una escala de colores para cada pH según un indicador universal.



Los indicadores suelen ser substancias químicas sintetizadas en el laboratorio, así las mas conocidas son la fenolftaleina, el rojo congo, el azul de metileno o el ácido pícrico. Aquí tenemos una lista con algunos indicadores con su intervalos de pH en el cual realizan su cambio de color.



¿Podemos hacer en casa un experimento fácil de ácido-base con indicadores?

Os propongo ahora un experimento muy sencillo de ácido-base con un indicador natural. No existen únicamente indicadores sintéticos, algunos compuestos de algunas plantas pueden resultarnos útiles a la hora de determinar si tenemos un ácido o una base.

Utilizaremos la col lombarda como indicador. Corta unos cuantos trozos de col lombarda y sumérgelos en alcohol, Tritura suavemente la col y veras como el alcohol va cogiendo color. En unos pocos minutos tendrás la disolución que necesitas. Filtra los trozos de col lombarda y ya está hecha.

Para comprobar la acidez o basicidad de algunos productos cotidianos necesitaras unos buenos ejemplos, yo te recomiendo los que he citado arriba (a excepción de la disolución de sosa. El procedimiento es introducir directamente unas pocas gotas del indicador en cada disolución. El resultado es el siguiente:



Si tuviéramos un montón de disoluciones, una para cada pH podríamos obtener las siguientes fotos:





Observación: Otra manera de preparar la disolución de col lombarda es en agua, haciéndola hervir durante una hora o dos.

¿Quieres saber mas?

El pigmento que realiza el cambio de color en la col lombarda son las antocianinas. Compuestos naturales formados por tres anillos bencénicos y uno o varios azúcares. Se han podido detectar por HPLC-EM ( High pressure liquid cromatography enlazado a un detector de espectrometria de masas) mas de 18 estructuras diferentes de antocianinas presentes en la col lombarda.



Este pigmento no se encuentra únicamente en la col lombarda. La antocianina la podemos encontrar en otros alimentos y plantas, que pueden, a su vez ser también buenos indicadores ácido base. Así por ejemplo también podemos encontrar antocianinas en la uva negra, en el vino negro, en la fresa, en la cereza e incluso en la naranja.
Para mas información entra en wikipedia.

También la podemos encontrar en las hojas caducas de los árboles, cuando la clorofila deja de aparecer y queda en evidencia la antocianina de color naranja-roja.



Espero que os haya gustado, y no dejéis de probarlo en casa...

Saludos

Sergio