Poleas fijas y móviles.

Ahora que estamos de vacaciones, un vídeo sencillito. He encontrado estos dibujos animados sobre física y me han parecido muy buenos. Os pongo uno sobre poleas fijas y móviles, creo que se entiende bastante bien el concepto de ventaja mecánica, está en inglés pero es fácil de seguir.

Configuración electrónica

¿Por qué se añade cloro a las piscinas?

El cloro es un agente desinfectante que se utiliza para mantener el agua limpia en las piscinas. El cloro (Cl2) es un gas, en las piscinas lo que se suele añadir es hipoclorito de sodio, que al disolverse en agua se disocia:

NaClO → Na+ + ClO-

El anión hipoclorito procede de un ácido débil y tiene tendencia a reaccionar con el agua (hidrólisis):

ClO- + H2O → HClO + OH-

Como resultado, el agua de la piscina ve incrementado el valor del pH.
La desinfección se produce cuando el ácido hipocloroso reacciona con la pared bacteriana, si el ataque se repite, los mecanismos de reparación de ese organismo quedan desbordados y muere. Es necesario controlar el valor del pH, para disponer de una concentración efectiva de HClO. El valor del pH de la piscina se debe encontrar entre unos valores de 7 a 7,8.

No está de más recordar que el pH de nuestra piel es de 5,5, por lo que en el agua de la piscina puede resultar agresiva para la piel, pues destruye su capa protectora externa y puede ocasionarnos problemas de sequedad o irritaciones.
Otro posible “efecto secundario” del cloro es que actúa sobre el cabello teñido, pudiendo alterar el tono del pelo (los cabellos rubios pueden adquirir una tonalidad verdosa).

La lejía que utilizamos en casa, es una disolución de hipoclorito sódico. Una de sus propiedades es que es un agente blanqueante, en realidad, lo que hace es destruir (oxidar) las moléculas de colorante como podemos apreciar en el vídeo. Importante: No beber las mezclas, nos provocaríamos quemaduras y NO MEZCLAR LA LEJÍA NI CON ÁCIDOS (se libera cloro y ácido hipocloroso), NI CON AMONIACO pues se forma un gas llamado cloramina, que al inhalarlo libera amoníaco, ácido clorhídrico y radicales libres de oxígeno en los pulmones, que pueden dañar el tejido pulmonar y provocar inflamaciones y obstrucciones peligrosas de las vías respiratorias.

Agua en llamas

Si introducimos una bengala en un recipiente con agua, se apaga. Pero, si juntamos unas cuantas bengalas (3 ó 4) y las unimos con un trozo de celo podemos conseguir que continúen quemándose en el interior del agua durante un instante, haciendo que éste burbujee intensamente.
Si utilizamos sólo una bengala el agua la enfría rápidamente y la apaga. Al utilizar varias bengalas se alcanzan temperaturas superiores y el agua no es capaz de enfriarlas lo suficientemente rápido.
El hierro y el magnesio que componen la bengala (son los que producen las chispas) rompen la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno cuando alcanza la superficie puede quemarse y producir una llama como se aprecia en el vídeo.

El recipiente tiene que ser capaz de soportar altas temperaturas, el vidrio normal podría estallar.

Sublimación del dióxido de carbono

Si estamos buscando “efectos especiales”, podemos añadir nieve carbónica o hielo seco (CO2 en estado sólido) a agua caliente. El CO2 que se encuentra a una temperatura de unos -78ºC, en contacto con el agua caliente pasa directamente a fase gaseosa (se sublima) y genera una nube de dióxido de carbono.
En el vídeo utiliza un recipiente de vidrio y lo que me sorprende es que no estalle debido al cambio de temperatura. El hielo seco se debe manipular con guantes, su baja temperatura puede provocar quemaduras en la piel.

"Fantasma" de cloruro amónico

A una distancia de aproximadamente 1 cm situamos una gota de ácido clorhídrico y una gota de amoniaco. Se forma una nube blanquecina y al cabo de unos segundos aparecerán unos cristales blancos alrededor de la gota de ácido.
De las gotas de amoniaco y de ácido clorhídrico se escapan moléculas gaseosas. Las moléculas de NH3 son más ligeras y se difunden más rápidamente que las moléculas de HCl. Estas dos sustancias reaccionan entre sí y forman la nube blanca de cloruro amónico que forma cristales blancos alrededor de la gota de ácido.

Cuando una sartén se quema...

Puede ocurrir que se nos olvide una sartén en el fuego y aparezcan llamas. ¿Cuál es el mejor sistema para apagar el fuego? ¿Añadir agua? Eso es lo que hacen en el vídeo: intentar apagar una cazuela ardiendo con agua. Para apreciar mejor el efecto, lo repiten a cámara lenta.

Cuando quemamos un aceite o grasa, se alcanzan unas temperaturas tan elevadas que el agua se transforma inmediatamente en vapor, el vapor de agua ocupa un volumen mucho mayor que el agua líquida y al vaporizarse tan rápidamente arrastra pequeñas partículas de grasa que se prenden inmediatamente y propagan el fuego.
¿Qué hacer entonces? la mejor solución es tapar la sartén o cazuela, apagar la cocina y esperar a que el fuego se extinga por falta de oxígeno.

Pizarras digitales

Durante este curso hemos estado trabajando en el centro con pizarras digitales (tenemos dos en el centro) y hemos comprobado que es una herramienta que tiene un montón de posibilidades, además, hoy me han hablado de un programa que permite hacer cosas como estas:

En esta dirección tenemos una demo de un programa similar (no se si es el mismo) al del vídeo

Quemando dinero

Cuando el billete se empapa en una mezcla de alcohol y agua, el alcohol se sitúa en la parte exterior del billete. Cuando encendemos el billete, es el alcohol el que se quema. La temperatura a la que se quema el alcohol no es lo suficientemente elevada como para evaporar el agua, que tiene un elevado calor específico y que protege al billete de quemarse, por eso, mientras el billete permanezca húmedo no se quemará.

Ondas transversales y longitudinales

Dos vídeos para distinguir los diferentes tipos de ondas:
Ondas transversales: Las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación.

Ondas longitudinales:Las partículas oscilan paralelamente a la dirección de propagación.

Ludión con una bolsita de ketchup

Al ejercer presión sobre la botella, ésta se transmite a todos puntos del fluido (principio de Pascal) y comprime la bolsa de ketchup (tiene algo de aire en su interior) , eso hace que el empuje sea menor (pues el volumen ocupado por la bolsa es menor) y la bolsa de ketchup descienda en la botella. Cuando dejamos de presionar, la bolsa recupera el volumen original y el empuje (que según el principio de Arquímedes es igual al peso del fluido desalojado) aumenta.

Funciona bien si utilizamos una botella grande (de 2 litros) de plástico blando.

También se puede realizar la experiencia utilizando como ludión un tubo de ensayo invertido que conserve una pequeña cámara de aire en su interior.

El ludión fue un “invento” de Descartes. El nombre de “Ludión” se debe a que su propósito era eminentemente lúdico. En una botella llena de agua, se encontraba sumergido un diablillo que se movía según se presionase o no la botella.

Reacción endotérmica

Se denomina reacción endotérmica a cualquier reacción que absorbe calor.
En el vídeo vamos a ver la reacción entre dos compuestos sólidos: hidróxido de bario y nitrato amónico.

La reacción produce nitrato de bario, amoníaco y agua… y absorbe gran cantidad de calor, tanto que congela la capa de agua que queda sobre la madera y la “pega” al matraz.

Ba(OH)₂.8H₂O + 2 NH₄NO₃ → Ba (NO₃)₂ + 2 NH₃ + 10 H₂O ∆H= 80,3 KJ

En esta reacción hay un gran aumento de entropía: pasamos de 3 moles a 13 moles y de sustancias en fase sólida a sustancias en disolución. Este aumento de entropía hace que el proceso sea espontáneo, aunque la variación de entalpía del proceso no sea favorable. La espontaneidad de una reacción química viene dada por la variación de la energía libre de Gibbs

Reacción entre el ácido nítrico y los metales

En el vídeo se muestran cuatro matraces que contienen unos 50 ml de ácido nítrico en los que se deposita: oro, magnesio y cinc.

El oro no reacciona con el ácido nítrico, si queremos disolver oro tenemos que utilizar agua regia, una mezcla de ácido nítrico y ácido clorhídrico en proporción 1:3. Las limaduras de cobre y magnesio reaccionan rápidamente liberando un gas marrón. El cinc reacciona, después de un breve instante, de la misma manera.

El ácido nítrico ataca a la mayor parte de los metales, incluso a la plata y al cobre. Las únicas excepciones son los metales nobles: oro, platino e iridio. Algunos metales, como el hierro, el cromo y el aluminio no son atacados porque se pasivan, es decir, se forma una fina capa de óxido que protege al metal del ataque del ácido. Con el cinc pasa algo similar, pero finalmente la capa de óxido es atacada por el ácido nítrico.

En todos los casos tienen lugar reacciones redox: el ácido nítrico es un potente oxidante:
3 Mg + 2 NO3- + 8 H3O+ -> 3 Mg2+ + 2NO + 12 H2O
El metal se oxida y el nitrógeno del se reduce. El monóxido de nitrógeno es incoloro, pero reacciona con el oxígeno del aire y forma NO2 de color marrón.

Resonancia

Cada objeto tiene unas frecuencias propias de oscilación, si aplicamos una fuerza con una frecuencia similar a la de la estructura, el objeto comenzara a vibrar, a oscilar cada vez con mayor amplitud, en ese caso decimos que se ha producido un fenómeno de resonancia.

El vídeo que aparece a continuación es una experiencia bastante conocida: si pasamos los dedos humedecidos por el borde de una copa y realizamos un movimiento giratorio de la frecuencia adecuada, podemos conseguir que la copa vibre y emita sonido.

Una experiencia similar es el sonido emitido por los cuencos tibetanos y que, parece ser, que utilizan para iniciarse en la meditación concentrándose en el sonido emitido por el cuenco.

Bueno y ahora que estamos relajados, la experiencia inversa: un sonido de la frecuencia adecuada puede provocar una oscilación en un cuerpo sólido (una copa) y llegar a superar el límite de elasticidad del objeto y romperlo. Aviso de que el sonido puede ser molesto (alejad los objetos de vidrio del altavoz de vuestro ordenador, por si acaso…)

Aceleración de Coriolis

La aceleración de Coriolis es una aceleración ficticia que se puede observar cuando un objeto se desplaza sobre una plataforma que se encuentra girando. Desde el punto de vista del observador situado en el sistema de referencia que gira, el objeto se curva y se desvía de su trayectoria. Sin embargo, para un observador exterior, el objeto describe una trayectoria rectilínea.
En el vídeo se observa claramente este efecto:

La Tierra es una plataforma giratoria y Foucault, en 1851, construyó un péndulo lo suficientemente grande como para apreciar como su plano de oscilación se iba desviando (porque así lo hacía la superficie de la Tierra). Un péndulo de Foucault describiría una vuelta completa en 24 h si estuviéramos situados en los polos. En otras latitudes la velocidad angular del péndulo es proporcional al seno de la latitud (en el ecuador el péndulo no se desvía).

Más información sobre el péndulo de Foucault en historias de la ciencia.

Cómo mantener en equilibrio 11 clavos sobre uno

El centro de gravedad queda debajo del punto de apoyo y esto hace que se mantenga el equilibrio. Es el mismo caso que la experiencia de los cubiertos equilibrados en un palillo.

Azúcar y ácido sulfúrico

El ácido sulfúrico es un ácido fuerte que además es altamente higroscópico, es decir, es capaz de absorber agua de las sustancias, incluso de extraer agua de diferentes moléculas como es el caso del azucar al que convierte en carbón.

C₁₂H₂₂O_11(s) + H₂SO_4(l) -> 11 H₂O_(g) + 12 C_(s)

El aumento de volumen que se aprecia al final, es debido a que se produce una reacción de oxido reducción entre el carbono y el ácido sulfúrico: el carbono se oxida a dióxido de carbono y el ácido sulfúrico se reduce a ácido sulfuroso que se descompone en agua y dióxido de azufre. Todos los gases que se forman: vapor de agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre hacen que el azucar carbonizado se esponje y aumente su volumen.

Efecto Doppler

El efecto Doppler es el que se produce cuando una fuente emisora de ondas se mueve con relación al observador. Si se acerca, la longitud de onda se acorta (aumenta la frecuencia) y si se aleja, la longitud de onda aumenta (la frecuencia disminuye).
Con las ondas sonoras lo podemos apreciar fácilmente, el sonido de un vehículo que se acerca es más agudo que el que percibimos cuando se aleja.

Para entenderlo un poco mas (animación de David Harrison):

Cuando la velocidad de la fuente es superior a la velocidad de propagación de la onda es cuando se producía el fenómeno de las ondas de choque del que ya hemos hablado aquí.

Reflexión y refracción: ángulo límite

Animación flash descargada de la página: http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/
que proporciona bajo licencia creative commons animaciones de física en formato flash.
Con esta animación podemos estudiar la reflexión y la refracción de la luz al pasar del aire al vidrio. Haciendo click en "next scene" el rayo incidente está en el vidrio y modificando el ángulo de incidencia podemos observar el ángulo límite, que es aquel para el que se produce la reflexión total.

La determinación de la forma de la Tierra: Jorge Juan y Antonio Ulloa

Cualquier alumno de secundaria sabe que la Tierra no es una esfera perfecta, sino que está ligeramente achatada por los Polos. Lo que no les contamos nunca, es que dos científicos españoles participaron en este descubrimiento.

Jorge Juan (1713-1773) nacido en Novelda y Antonio Ulloa (1716-1795), sevillano, tuvieron un papel importante en la determinación de la forma exacta de la Tierra.

Existían dos teorías: científicos como Newton o Maupertius, proponían, que la Tierra era ligeramente achatada por los Polos (forma de naranja) , y, por otro lado, Cassini, astrónomo de Luis XIV, y Descartes postulaban que la forma era achatada en el ecuador (forma de limón). Para zanjar esta polémica científica, los franceses enviaron dos expediciones una a Laponia y otra a Quito, para medir el arco correspondiente a un grado de latitud. Si Newton tenía razón el arco de un grado de meridiano tendría mayor longitud en los Polos que en las proximidades del ecuador terrestre.

La primera expedición se dirigió a Finlandia, en la zona del golfo de Bothnia. Fue dirigida por Maupertius y en un año, entre 1736 y 1737, realizaron sus mediciones.

La expedición al ecuador presentó más dificultades. El territorio pertenecía a la corona española y Luis XIV pidió permiso a su primo Felipe V, para que una expedición de la Academie Royale des Sciences de Paris formada por Louis Godin, Pièrre Bouger y Charles M. de la Condamine, viajase a Quito, a medir un arco de meridiano. Felipe V accedió, con la condición de que participaran también españoles. Sorprendentemente, eligieron a dos jóvenes guardiamarinas: Jorge Juan que contaba con 21 años, y que sus compañeros en la academia militar apodaban “El Euclides”, en calidad de matemático y Antonio Ulloa de 19 como naturalista, que no contaban con el prestigio y con el reconocimiento científico de sus colegas franceses y que, en principio, tenían como misión controlar los movimientos de los franceses en territorio español.
Las mediciones se prolongaron desde 1736 a 1744. Los cinco investigadores se dividieron en grupos. Comisiones posteriores han estudiado los trabajos llegando a la conclusión de que los resultados más precisos fueron los que obtuvo Jorge Juan. Estimó el valor lineal para un grado de meridiano en el Ecuador en 56.767,788 toesas. La toesa era la unidad de longitud que se empleaba en Francia, valor que resultaba superior al medido en Laponia (57.437,9 T), lo que confirmaba la hipótesis de Newton sobre la forma de la Tierra.
Finalmente, decidieron regresar en navíos distintos, con el fin de asegurar que uno de los duplicados de las notas y cálculos llegara a su destino. Embarcaron el 22 de octubre de 1744 en dos fragatas francesas. Jorge Juan llegó a Brest el 31 de octubre de 1745. Desde allí se dirigió a París para cambiar impresiones sobre su obra y contrastar algunas particularidades observadas por él y Godín en sus observaciones astronómicas, conociendo a los célebres astrónomos Marian, Clairaut y La Caille, autores de las fórmulas que tantas veces habían empleado. Conoció a Reaumur, inventor del termómetro, y a otros célebres académicos que, en compañía de La Condamine y Bourguer, reintegrados a sus actividades, le votaron como miembro correspondiente de la Royal Academie des Sciences.
Antonio de Ulloa tuvo más dificultades. Apresada su fragata por los ingleses, que declararon la guerra a Francia durante la travesía, tuvo que arrojar al agua la documentación comprometida, no así lo referente a la medida del grado, observaciones físicas y astronómicas, y noticias históricas, que entregó no sin advertir del interés que todas las naciones de Europa habían mostrado en esta empresa.
Le llevaron preso cerca de Portsmouth, pero el duque de Bedford le concedió la libertad expresando que la guerra no debía ofender a las ciencias, ni a las artes, ni a sus profesores. Pasó a Londres, donde el Ministro de Estado Conde de Harrington, que fue embajador en España, le propuso como Miembro de la Royal Society.
Además de las mediciones, Antonio de Ulloa en sus estudios sobre la minería fue el primero en hablar de la platina o platino, como mineral diferente de la plata y el oro.

http://www.jorgejuan.net/ESPANOL/Marino/0biografia.htm
http://www.mgar.net/exp/ulloa.htm
http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=1348

Clorato potásico y un osito de gominola

Aquí tenemos otro ejemplo de una reacción redox. Reacciona el clorato potásico fundido, un potente agente oxidante, con la sacarosa del osito. Como resultado se forma dióxido de carbono, vapor de agua y cloruro potásico. Se trata de una reacción altamente exotérmica.
De paso, el vídeo puede servir para refrescar el inglés.

Pobre osito.

Otra versión:

Para limpiar la plata

Se forra un recipiente con papel de aluminio y se echa una disolución de agua templada y sal, se sumerge la plata unos minutos y... ya está.

La plata, con el paso del tiempo, reacciona con compuestos que contienen azufre y se ennegrece, pues se recubre de una capa de sulfuro de plata,AgS.
La reacción redox (reacción de oxidación reducción) que tiene lugar es:

3 Ag2S + 2 Al + 6 H2O --> 6 Ag + 2 Al(OH)3 + 3 H2S

La plata oxidada se reduce a plata metálica, y el aluminio se oxida, se desprende sulfuro de hidrógeno (notaremos cierto olor a huevos cocidos...). El agua caliente y la sal aceleran el proceso de transferencia de electrones y los iones cloruro de la sal atacan la capa protectora superficial del aluminio, permitiendo a la plata reaccionar más fácilmente.
Funciona.

¿Magia? Sólo física: una cuestión de equilibrio.

No está trucado, he repetido la experiencia en casa y funciona.


¡Ánimo! probad que es fácil...

Ácidos y bases fuertes: Efectos sobre la materia orgánica y sobre los metales

En el vídeo se aprecian los efectos del ácido clorhídrico concentrado y el hidróxido sódico concentrado sobre una pata de cerdo y el efecto del ácido clorhídrico sobre los metales que forman un reloj.

Los ácidos fuertes reaccionan con los metales, como el hierro contenido en el acero inoxidable del reloj, formando sales metálicas y desprendiendo hidrógeno gaseoso (por eso se aprecian burbujas en la disolución). El reloj contiene otros metales, además del hierro, que son los responsables del color de la disolución.

La materia de los seres vivos, está formada básicamente por proteínas, que al ser atacadas por el ácido, se desnaturalizan, es decir, producen modificaciones en la estructura de la proteína que alteran sus funciones. La actividad enzimática tiene lugar de forma descoordinada y caótica. La alta concentración de ácido rompe los enlaces peptídicos entre los aminoácidos que forman las proteínas, destruyéndolas. Los huesos están formados de carbonato cálcico y proteínas, los carbonatos en presencia de ácidos fuertes se transforman en dióxido de carbono y agua. Al final del proceso, sólo queda la materia grasa que aparece flotando en la disolución.

Las bases fuertes tienen una reacción mucho menos espectacular, pero el grado de destrucción es visible. La sosa cáustica, primero neutraliza la capa protectora ácida de la piel y forma una capa jabonosa con la grasa, capa que puede proteger la pata de cerdo del avance destructivo de la base. Unas cuantas proteínas son también hidrolizadas por la base.
El ataque de la base no es tan fuerte como el del ácido, sin embargo, unas gotas de una disolución concentrada de hidróxido sódico en la retina pueden provocar ceguera.

El vídeo no es precisamente agradable, pero puede resultar aleccionador sobre la peligrosidad de estas sustancias. Es de la página: http://www.science-tube.com que contiene un montón de experimentos interesantes.

Eratóstenes

En el siglo III a.d.C. vivió este científico (para mí era científico) griego que sus contemporáneos (envidiosos, supongo) apodaban “beta” porque era el segundo mejor en todo. Sin embargo, fue el primero que determinó de una manera muy simple y de forma bastante aproximada el tamaño de la Tierra.

Eratóstenes era el director de la biblioteca de Alejandría y allí, consultando un papiro, leyó que en Siena (lo que es hoy Asuán en Egipto) el 21 de junio a mediodía los objetos no hacían sombra y la luz se reflejaba directamente en el fondo de los pozos.
Siena se encontraba prácticamente a la misma longitud geográfica que Alejandría, en Alejandría los objetos sí hacían sombra, eso indicaba que la Tierra era curva (está perfectamente explicado en el vídeo).
Midiendo la sombra, podemos calcular el ángulo con que inciden los rayos solares (la trigonometría, que de vez en cuando sirve para algo).

La Tierra está lo suficientemente alejada del sol como para considerar los rayos del sol paralelos. La distancia angular entre las dos ciudades será la misma que el ángulo que forma la sombra , 7,2º, se trata de ángulos opuestos de lados paralelos.

El paso siguiente, era medir la distancia entre las dos ciudades, esa distancia sería el arco correspondiente a 7,2º , sólo hay que calcular la distancia que se corresponde con 1º y luego multiplicar por 360º para calcular la longitud de la circunferencia terrestre.
Hay distintas teorías sobre las unidades utilizadas por Eratóstenes para medir la distancia entre las dos ciudades (siempre las unidades de medida, pero eso será motivo de otro post) los más fervientes partidarios de Eratóstenes dicen que utilizó el estadio egipcio y que eso le daba una estimación de la circunferencia terrestre de 39.614,4 km, frente a los 40.008 km considerados en la actualidad, es decir, un error menor del 1%.

Disfrutad del fantástico vídeo de Carl Sagan (fragmento de la serie Cosmos)

La química del amor

Para que luego digan que la química no es importante...

Presión atmosférica: más experimentos

A lo mejor recordáis el experimento de la vela en una bandeja con agua... en el siguiente experimento ocurre lo mismo: al descender la presión en el interior de la botella, el globo con agua se introduce en el interior:

Es una experiencia más sencilla de realizar que la que yo conocía, que era utilizando un huevo cocido. Era complicado encontrar una botella de vidrio con una boca del tamaño apropiado... y luego había que sacar el huevo de la botella... por si alguien no ha visto la experiencia ahí va...

Otra propuesta sobre lo mismo: los vasos siameses.
Usamos dos vasos iguales, introducimos una vela pequeña en uno de los vasos, la encendemos y cubrimos ese vaso con un trozo de papel mojado. Ponemos encima el otro vaso (boca abajo). La vela se apagará y los dos vasos quedarán soldados. Para separarlos, hay que meter los vasos en agua caliente, cuando los vasos estén fríos... ¿por qué?
Si alguien tiene interés, el experimento anterior es una réplica casera de los hemisferios de Magdeburgo, todo un acontecimiento en 1654, como no tenían tele, se entretenían con experimentos científicos.

Tabla periódica

Quizá sea un tema un tanto árido para explicar y, por eso, me sorprende la cantidad de recursos que hay sobre el tema.
Empiezo poniendo un vídeo sobre la tabla periódica en español, está bastante bien y es muy claro:

Y ahora un vídeo sobre el mismo tema en inglés, yo le pillo un error ¿cuál? (venga, quiero comentarios)

Por último tambien señalar la afición de los americanos por poner música al nombre de los elementos (en español no he encontrado nada similar). He descubierto que un profesor de Harvard y músico de nombre Tom Lehrer, nacido en 1928, creó la canción "The Elements". Existen varios vídeos sobre ella:

Principio de Le Chatelier

Si en un sistema en equilibrio se modifica algún factor: presión, temperatura, concentración…, el sistema evoluciona en el sentido que tiende a oponerse a dicha modificación.

La reacción del video es la siguiente:


Se trata de una reacción exotérmica.

Al añadir una disolución que contiene iones cloruro, el equilibrio se desplaza hacia la izquierda y la disolución toma color azul.
Si añadimos agua el efecto es el contrario, la reacción se desplaza hacia la derecha y toma color rosa.
Como se trata de un proceso exotérmico, al calentar la reacción se desplaza en el sentido que absorbe calor, es decir hacia los productos y toma color azul, si enfriamos el efecto es el contrario

Aplastando latas... y bidones

Seguimos con la presión. En este caso lo que haremos será aplastar latas de refresco vacías debido al efecto de la presión atmosférica.
Para ello, primero vaciamos la lata, echamos agua y la ponemos a calentar hasta que veamos salir vapor por la parte superior. A continuación, cogemos la lata con cuidado para no quemarnos y la volcamos sobre un recipiente con agua fría. Esto tiene dos efectos, por un lado no puede entrar aire en la lata porque la boca de la lata está en contacto con el agua y por otro, el aire caliente del interior se enfría rápidamente, y como el volumen ocupado por el aire frío es menor, se crea un vacío en el interior de la lata y la presión atmosférica hace el resto...
Vamos a ver como hacen todo esto en una clase de ciencias en los Estados Unidos...

En el programa de televisión "El Hormiguero" hicieron una experiencia basada en el mismo principio. Utilizarón un bidón (en la tele todo es a lo grande) con agua hirviendo, lo tapan y lo enfrían rociándolo con agua fría hasta que la presión en el interior del bidón desciende y la presión atmosférica .... Bueno, mejor lo veis. Os aviso de que la calidad del video es muy mala, pero la experiencia es curiosa.

Presión atmosférica

La vela calienta el aire del interior del matraz y se apaga cuando se consume el oxígeno. El aire se enfría y ocupa menos volumen en el interior del matraz (es más denso), esto hace que la presión en el interior del matraz disminuya y la presión atmosférica hace que entre líquido en el interior.

¿Por qué el agua del mar es salada?

Dedicado a Rodrigo, que no se cansa nunca de preguntar.

La respuesta está traducida de http://www.utdallas.edu/~pujana/oceans/why.html

Cualquiera que haya estado en la playa sabe que el agua de mar es salada. Todo el mundo también sabe que el agua de la lluvia, de los ríos o incluso el hielo es dulce. ¿Por qué hay agua en la Tierra que es dulce y otras que no? Hay dos pistas que nos dan la respuesta.

Primero, el agua dulce no está completamente libre de sales disueltas. Incluso el agua de la lluvia tiene trazas de sustancias que se disuelven en ella a su paso por la atmósfera. En algunos casos debido a la contaminación, pero también hay sustancias naturales.
Cuando el agua de la lluvia atraviesa el suelo, disuelve minerales. En el agua que bebemos no podemos apreciar el sabor de estas sales porque su concentración es muy baja. Finalmente, este agua con pequeñas cantidades de minerales o sales disueltas llega a los arroyos y termina en lagos y océanos. Las sales aportadas por todos los ríos del mundo equipararían el contenido de sal del océano en unos 200 o 300 millones de años.

Salinas de Cabo de Gata. Almería

La segunda pista de como el océano pudo hacerse salado, es la presencia de lagos salados como Salt Lake y el Mar Muerto. Ambos son unas 10 veces más salados que el agua de mar. ¿Por qué estos lagos son salados si la mayor parte de los lagos del mundo no lo son?. Los ríos y las corrientes llevan agua a los lagos, y otros ríos sacan agua de los lagos. De hecho, podemos considerar los lagos como embalses naturales que se producen en grandes depresiones del cauce de un río que se llenan de agua. El agua fluye a través del lago.
En Sal Lake o en el Mar Muerto, no hay salida de agua. Todo el agua que llega a estos lagos, sólo sale por evaporación. Cuando el agua se evapora, las sales disueltas quedan en el agua. Solo unos pocos ríos son salados porque los ríos aportan sales a los lagos, parte del agua se evapora, y el contenido de sal aumenta. El mismo proceso hace los mares salados. Los ríos llevan sales disueltas al océano. El agua se evapora de los océanos para volver a caer como lluvia y alimentar a los ríos, pero las sales permanecen en los océanos. A causa del enorme volumen de los océanos, cientos de millones de años de entrada de rios se requerirían para que el contenido de sal llegara a los niveles actuales.

Los ríos no son la única fuente de sales disueltas. Hace unos veinte años, se descubrieron algunos hechos en la cima de las cordilleras oceánicas que modificaron nuestras ideas acerca de cómo el mar se hizo salado. Existen géiseres submarinos que expulsan agua caliente que disuelve minerales de la corteza submarina y los lleva al océano. Estas fuentes tienen un importante efecto en la salinidad del agua del mar. Las reacciones entre el agua del mar y el basalto oceánico, la roca principal de la corteza, no se producen en un único sentido, algunas de las sales disueltas reaccionan con la roca y se depositan en ella, disminuyendo el contenido en sal del agua.
Un último proceso que lleva sal a los océanos es el vulcanismo submarino, la erupción de los volcanes bajo el agua. El proceso es similar al caso anterior en el que el agua del mar disuelve algunos de los minerales de la roca caliente.

¿Se harán más salados los océanos? Probablemente no. De hecho, el agua del mar ha tenido el mismo contenido de sal durante cientos de millones de años. El contenido en sales ha alcanzado un estado de equilibrio. Las sales desaparecen del mar para formar nuevos minerales en el fondo del océano a la misma velocidad que los ríos y los procesos hidrotérmicos suministran nuevas sales.

Para resumir: Cuando el agua entra en contacto con las rocas de la corteza terrestre, bien en la superficie de la Tierra o en la corteza oceánica, algunos de los minerales de la roca se disuelven y pasan al océano. El contenido de sal del mar no cambia debido a que se forman nuevos minerales a la misma velocidad que se añaden. El contenido en sales del agua del mar, está en equilibrio.

Gravedad cero

En los periódicos de estos días aparece la noticia de que Stephen Hawking ha podido experimentar la gravedad cero gracias a un vuelo en avión.
La experiencia consiste más o menos en lo siguiente: el avión alcanza una altura de unos 7,3 km y a partir de ahí, apaga los motores y asciende hasta que su velocidad es cero y luego desciende en caída libre, para después volver a poner los motores en marcha y detener la caída. Los pasajeros del avión (que en realidad están en caída libre) tienen la sensación de ingravidez con relación al interior del avión (no tienen ventanillas, con lo cual pierden toda referencia del exterior).
Recuerdo que cuando explicaba Física en el antiguo COU, les comentaba a mis alumnos que si en un rascacielos bajábamos en un ascensor y observábamos que nuestros pies se despegaban del suelo y empezábamos a flotar, la situación era preocupante porque eso quería decir que el ascensor estaba en caida libre...

Bueno, pues resulta que en los Estados Unidos se les ha ocurrido la idea de que los profesores de física experimenten la gravedad cero invitándolos a realizar un viaje similar al que ha hecho Stephen Hawking. Lo podéis ver en el siguiente video:

Estoy pensando en pedir al CAP (centro de formación del profesorado) de Torrejón de Ardoz que nos organicen un curso de estos, total, tenemos la base aérea al lado...

Evolución

Primero un video de Carl Sagan, está en inglés, pero los dibujos que aparecen son muy claros y nos sirven para entender la evolución de las especies. Al principio nos cuenta que los átomos proceden de explosiones que se producen en el interior de las estrellas, que es dónde se genera la materia y luego pasa a explicar la evolución de las especies.

Y ahora la versión de los Simpsons...

Tercera ley de Newton

Siempre que he explicado la tercera ley de Newton: Si un cuerpo ejerce una fuerza, acción, sobre otro cuerpo, éste, a su vez, ejerce sobre aquel otra fuerza, reacción, de la misma intensidad y de sentido contrario he procurado preguntar : Si se trata de fuerzas iguales y de sentido contrario, ¿por qué no se anulan entre sí? La respuesta claro está, es porque actúan sobre cuerpos diferentes. Pero, cuando uno corrige unos cuantos exámenes se da cuenta de que no acaba de quedar demasiado claro...
He encontrado este video de los Simpsons en youtube, está en portugués (el autor es brasileño), tened paciencia porque se entiende bastante bien y tiene ejemplos muy buenos de la tercera ley de Newton. Además la musiquilla del final es muy bailable...

Calentando globos

¿Que ocurre si pongo un globo encima de la llama de una vela? La respuesta parece obvia: el globo explota. Pero, que ocurre si el globo contiene agua ¿Explota?. Echad un vistazo al video:


Puede resultar útil para explicar que el agua tiene un elevado calor específico y por eso, como dice en el video, se suele utilizar como refrigerante.
También puede venir bien para hacer alguna que otra apuesta...

Cómo construir un motor eléctrico

Video elaborado por David Colarusso profesor de instituto de una escuela de Edinburgo. En su página web http://www.davidcolarusso.com tiene una sección: "Internet videos" que contiene una selección de videos relacionados con diferentes temas de física, echadle un vistazo.

Buen fin de semana

Ondas de choque

Las ondas de choque se producen cuando un objeto se mueve en un medio a una velocidad superior a las ondas que produce.

Las ondas generadas por el movimiento del objeto en estas condiciones, nunca se propagan delante de él, sino que lo hacen hacia atrás ya que el objeto se mueve igual o más rápido que ellas. En el caso de los barcos se forma la típica estela en forma de “V”.
En los aviones, cuando la velocidad es superior a la velocidad del sonido en el aire se genera una onda de choque, la estela en este caso, sería un cono pues la onda se propaga en el aire en las tres direcciones del espacio. Si el aire es húmedo, la onda de choque puede provocar la condensación de gotas de vapor de agua y formar una nube que la hace visible.

El cociente entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido, se denomina "mach": Un avión que volara a mach 1, lo haría a la velocidad del sonido (340 m/s)
Cuando el avión supera la velocidad del sonido se oye un gran estruendo:

Rock de la Tabla Periódica

Quizá lo mejor sea la primera estrofa:

1869 Dimitri Medeleev
made a chart to illustrate recurring trends
of the 80 elements that were known.
The Russian's 6 feet under but the list has grown.
So if you'd rather hear the radio than teachers talk,
listen to the Periodic Table of rock.

Traducido más o menos es:

En 1869 Dimitri Mendeleev
hizo una tabla para mostrar propiedades periódicas
de los 80 elementos que se conocían.
El ruso está 6 pies (bajo tierra) pero la lista ha crecido.
Por eso, si tu prefieres oir la radio antes que las charlas de los profesores,
escucha la tabla periódica del rock...

Luego se pone a hacer cuentas utilizando los números atómicos de los elementos, para obtener el número atómico del oro (79). Hay algún error, a ver si dais con él

Poliestireno expandido y acetona

El corcho blanco que utilizamos en los embalajes se denomina poliestireno expandido.
El poliestireno es un plástico que se obtiene por polimerización del estireno:
El poliestireno expandido está formado por poliestireno y por un gas que forma burbujas que reducen la densidad del material. Su aplicación principal es como aislante en construcción y para el embalaje de productos frágiles.
Si lo hacemos reaccionar con acetona se libera el gas que contiene el polímero en su interior y nos da la sensación de que el polímero "desparece" en la acetona.

¿Por qué el mercurio es líquido a temperatura ambiente?

Fuente de mercurio de la Fundación Joan Miró en Barcelona. Fotografía tomada de la wikipedia.

El mercurio es un metal curioso desde variados puntos de vista. Es líquido a temperatura ambiente, mientras que todos sus vecinos en la tabla periódica son sólidos. El mercurio es mucho menos reactivo que el cadmio o el cinc. Es difícil de oxidar y no es tan buen conductor del calor o la electricidad como otros miembros de su grupo.

¿Por qué la mayor parte de los metales son sólidos? La mayor parte de los metales comparten sus electrones de valencia con los átomos metálicos de su alrededor. El metal estaría formado por una red de iones positivos que son estabilizados por una nube electrónica de electrones de valencia compartidos. Este modelo de la nube electrónica explica muchas de las propiedades de los metales. Por ejemplo, los metales conducen la corriente eléctrica porque los electrones compartidos son libres para moverse de un lado a otro. Los metales son dúctiles y maleables porque los iones metálicos pueden deslizarse unos sobre otros y mantenerse unidos gracias a la nube electrónica.
Este modelo explica también ciertas tendencias de los metales en cuanto a dureza o punto de fusión. Los metales más duros, de alto punto de fusión tienden a compartir más electrones de la capa de valencia que los más blandos o de más bajo punto de fusión. Por ejemplo, el punto de fusión del magnesio es más alto que el punto de fusión del sodio, porque el magnesio aporta dos electrones de valencia por átomo mientras que en el sodio metálico cada átomo contribuye sólo con un electrón.
El mercurio retiene firmemente sus dos electrones de valencia 6s. El enlace mercurio-mercurio es débil porque los electrones de valencia no se comparten fácilmente. De hecho, el mercurio es el único metal que no forma moléculas diatómicas en fase gaseosa.
El calor fácilmente vence los débiles enlaces entre átomos de mercurio y éste funde a temperaturas más bajas que cualquier otro metal. La tenue nube electrónica hace que el mercurio conduzca peor el calor y la electricidad de lo que debería esperarse de su posición en la tabla periódica.
¿Por qué es el par de electrones 6s es tan inactivo químicamente? Los electrones s son capaces de acercarse mucho al nucleo. Se desplazan cerca de un nucleo muy masivo y esto hace que se muevan a velocidades comparables a la velocidad de la luz. Cuando los objetos se mueven a tales velocidades tienen lugar efectos relativísticos. Los electrones se comportan como si tuvieran más masa que los electrones que se mueven a más bajas velocidades. Este aumento de la masa hace que los electrones pasen más tiempo cerca del núcleo. Esta contracción relativística de los orbitales 6s hace que disminuya la energía del orbital y que los electrones tengan menos tendencia a participar en reacciones químicas puesto que se encuentran enterrados en la zona interna del átomo.
¿Por qué entonces no son líquidos el oro y el talio?
Los tres tienen orbitales 6s de baja energía. Pero en el oro 6s1, el orbital 6s no está completo sólo contiene 1 electrón, aceptando un electrón completa el nivel electrónico y bajaría la energía del conjunto y el enlace metal-metal será fuerte por tanto. En cualquier caso, el electrón s es retenido firmemente y la reputación del oro como metal noble es consecuencia de su baja reactividad.
El Talio es aún más masivo que el mercurio, su orbital 6s es aún más inerte. Pero tiene un electrón 6p. Recuerda que los electrones p no se pueden acercar tanto al núcleo como los electrones s, los orbitales p tienen un plano nodal que pasa por el núcleo. Por tanto el electrón 6p es bastante más reactivo que los electrones 6s. Esto explica que el ión más comun del talio es el Ta+, en lugar de ion 3+ como es el caso del boro o el aluminio.

Autor: Fred Senese. Traducido de General Chemistry Online

Mas referencias:
http://www.fq.profes.net/archivo2.asp?id_contenido=35550
http://www.madsci.org/posts/archives/may97/862179191.Ch.r.html

¿Magia?. Sólo SF6

La explicación es que el recipiente contiene hexafluoruro de azufre SF6. Este gas incoloro es más denso que el aire y objetos ligeros pueden "flotar" en el.

También, como podemos ver en este video del programa "El hormiguero", afecta a las cuerdas vocales, que al vibrar en un medio más denso, lo hacen con una frecuencia menor y el sonido emitido es más grave. En el video podemos comparar los efectos del helio (menos denso que el aire, produce un tono más agudo) y del hexafluoruro de azufre.

Otro video de elementos alcalinos y agua

Este es otro video similar al de ayer, bueno, un poco más serio.

En ninguno de los dos videos aparece el francio, que es el alcalino de mayor masa atómica, esto es debido a que el francio es un elemento radiactivo que se descompone espontáneamente
En el caso del cesio se puede apreciar que al ser más denso que el agua va al fondo del recipiente, que, de hecho, se rompe por la parte de abajo.

Metales alcalinos y agua

Los elementos pertenecientes al mismo grupo del sistema periódico tienen similares propiedades químicas. Por ejemplo, todos los metales alcalinos reaccionan de forma explosiva con el agua.

En este video vemos las reacciones de litio, sodio, potasio, rubidio y cesio con agua.

Cuando un metal alcalino reacciona con agua, se produce la reacción:

Na + H₂O→ NaOH + ½ H₂

Se desprende hidrógeno, que es un gas explosivo e inflamable.
La reactividad aumenta al aumentar el número atómico ya que la energía de ionización (energía necesaria para transformarse en un ion positivo) disminuye al descender en un grupo. En el caso del rubidio y del cesio la reacción es explosiva, ya que al ser más densos que el agua, la reacción la producen en el fondo y el hidrógeno formado arde produciendo una onda de choque que puede romper el recipiente.
Los metales alcalinos se recubren rápidamente de una capa de hidróxido en contacto con el aire. También reaccionan con el vapor de agua del aire o con la humedad de la piel. Deben guardarse en líquidos apolares anhidros.

¿Malos Físicos?

Me refiero a los romanos que construyeron el acueducto.

Yakov Perelman en su libro Física Recreativa I dice que los romanos construían acueductos para transportar el agua, venciendo irregularidades del terreno porque desconocían el principio de los vasos comunicantes. Con una canalización el agua saldría si el punto de donde se toma el agua tiene una altura igual o superior al punto en el que queremos que mane.

Sin embargo, los romanos sí que conocían este principio y lo utilizaban, de hecho, construyeron sifones (por ejemplo en el acueducto del Gier en Lyón) y utilizaban canalizaciones de piedra, cerámica y plomo capaces de soportar presiones considerables.

Las obras de conducción de las aguas, desde su lugar de origen hasta el lugar de distribución o depósito, eran muchas veces técnicamente complicadas y siempre costosas. Pero la población no apreciaba convenientemente estas realizaciones si finalmente quedaban ocultas. En muchos casos los grandes acueductos podrían haberse sustituido por sifones mediante tuberías, igualmente eficaces y más baratos de construir. El equilibrio entre el costo de las obras de sifones por tubería o el de arquerías, no siempre estaba resuelto a favor de la economía y en el caso de proximidad a núcleos habitados se resolvía intencionadamente a favor de los acueductos, cuyo espectáculo impactaba a la población y hacía perdurar la memoria de promotor durante generaciones.

Para documentarse:

Las conducciones de agua romanas

Historia de la arquitectura en España. El Acueducto de Segovia

Ingeniería romana

Como curiosidad, os remito a la página web creada por el ingeniero de montes segoviano Miguel Ángel Rubio: Club de Amigos del acueducto

Vacaciones

Pues sí, había nieve en los Pirineos. Camino de la Besurta en Benasque (Huesca)


Los copos de nieve se forman cuando solidifica el vapor de agua, cristalizan siempre de forma hexagonal como podéis ver en la siguiente imagen de SnowCristals.com página (en inglés) sobre los copos de nieve que os recomiendo: tiene una excelente galería de imágenes y una sección sobre "historia" en la que nos encontramos con Kepler (quien publicó el primer tratado sobre los copos de nieve), Descartes, Hooke...

Calendario cósmico

Ya que he llamado Tic-tac al blog, no está de más hablar un poco del paso del tiempo y nadie mejor que Carl Sagan en su serie Cosmos.

Cuestión de densidades

Para realizar el experimento necesitamos: aceite, alcohol y agua.

Echamos un poco de aceite en el fondo de un vaso, a continuación añadimos alcohol. El aceite es más denso que el alcohol y se queda en el fondo del recipiente.

A continuación añadimos poco a poco y con cuidado agua para ir aumentando la densidad de la mezcla alcohol-agua. Veremos como el aceite se va abombando hasta que llega un momento que forma una esfera.

Si tenemos cuidado, y no nos pasamos al añadir agua, conseguiremos que la esfera de aceite quede en equilibrio en el interior del líquido. Cuando la densidad de la mezcla es igual a la del aceite, el peso del aceite es igual al empuje del líquido y la gota de aceite adquiere una forma esférica, que, por cierto, es el aspecto que toman los líquidos en ausencia de gravedad.

Arco iris

Hoy ha llovido en Torrejón y, a ratos, ha salido el sol. Aparentemente, es todo lo que necesitamos para poder observar un arco iris como el de esta tarde.

¿Por qué se forma el arco iris?

El índice de refracción de una sustancia disminuye ligeramente al aumentar la longitud de onda.

La luz visible o luz blanca está formada por la suma de radiaciones de diferente longitud de onda (los siete colores). Cuando un haz de luz blanca incide formando un cierto ángulo con la superficie de un prisma de vidrio, por ejemplo, el ángulo de refracción cambia ligeramente dependiendo de la longitud de onda y la luz blanca se dispersa en cada una de las radiaciones componentes:

El arco iris es un fenómeno óptico debido a la dispersión de la luz blanca por la refracción en las gotas de agua. Fue explicado por Descartes en el año 1637.

El ángulo máximo entre el rayo incidente y el refractado es de unos 40º para el violeta y 42 º para el rojo.

Para observar el arco iris nos tenemos que colocar de espaldas al Sol y mirar las gotas de agua con un ángulo de 42º respecto a la línea que las une con el Sol como podemos ver en la ilustración:

El hecho de ver un arco es debido a que el horizonte corta la imagen, desde un avión, por ejemplo, podríamos ver una circunferencia.

En ocasiones, si hay una segunda reflexión en el interior de la gota, podemos ver por encima del primer arco iris un arco iris secundario más tenue que el primero y con los colores invertidos.

Una explicación más detallada y unas imágenes estupendas las podéis encontrar en http://historias-de-la-ciencia.bloc.cat/post/1052/24526 un blog que he descubierto hoy y que me parece francamente interesante.

Química orgánica

Un rápido repaso...

Reacciones de sustitución nucleófila

Os pongo un video para ilustrar los dos mecanimos de las reacciones de sustitución nucleófila. Tiene algún pequeño fallo, (en el acohol terbutílico los grupos unidos al carbono central deben ser grupos -CH3)pero la idea me parece buena.

Movimiento de proyectiles

No me gustan nada las armas, pero esta animación puede dar juego para plantear problemas de tiro horizontal y oblicuo. Se puede modificar la altura de la pistola y el ángulo de tiro.

Desplazamiento y trayectoria

En esta página tenéis un buen número de animaciones en flash de física. Os pongo una muy sencillita para diferenciar entre desplazamiento y trayectoria... y para que comprobeis la importancia de la trayectoria os pongo después un fragmento de "El maquinista de la General" de Buster Keaton.

Cómo tirarse de un tren en marcha

Vamos a analizar el problema desde un punto de vista físico, ¿cómo debemos saltar? ¿en el sentido de la marcha del tren o en sentido contrario?.
Si lo que queremos es que nuestra velocidad sea la menor posible en el momento de la caída, la respuesta debería ser en sentido contrario a la marcha, para que las dos velocidades se resten. Pero, esta opción es arriesgada porque probablemente la velocidad del tren sea mayor que la velocidad de nuestro salto y, por tanto, eso hará que caigamos de espaldas y una caida hacia atrás es más peligrosa que si caemos de frente (siempre podemos intentar frenar el golpe poniendo las manos) . Para evitar esto último, y aunque resulte extraño, la mejor opción sería saltar en sentido contrario a la marcha y de espaldas, para tener la oportunidad de caer de frente...
Moraleja: Nunca te tires de un tren en marcha.

Fotografía de Ben Harris-Roxas (en flickr)

Ecuación de segundo grado

Supongo que a los profesores de matemáticas les parecerá obvio, pero a mí ya se me había olvidado de "donde salía" la fórmula para resolver la ecuación de segundo grado, aquí os pongo una demostración, por si alguna vez os preguntan...

Experimento de Rutherford. Animación en flash

Simulación del experimento de Rutherford, también obtenida de la página del departamento de Física Aplicada de la Universidad de Córdoba.

Modelo atómico de Bohr. Animación en flash

En la página modelos atómicos de la facultad de Física Aplicada de la Universidad de Córdoba se pueden encontrar unas interesantes animaciones en formato flash sobre modelos atómicos.

En esta animación se puede ver cómo los electrones después de haber sido excitados, regresan a una órbita inferior emitiendo energía en forma de radiación electromagnética

Leyes de Kepler y gravitación universal

La semana pasada durante una guardia, una compañera, profesora de filosofía, me preguntó cómo explicaría yo de forma sencilla la deducción de la ley de la gravitación universal de Newton a partir de las leyes de Kepler.

Esto es lo más sencillo que se me ocurre.

Primero repasamos rápidamente las tres leyes de Kepler:

y a continuación, vamos a estudiar un caso sencillo: el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra. En este caso podemos considerar que la órbita es prácticamente circular:

Galileo: ¿Qué cae primero?

¿Os acordais del mundo de Beakman?
Echad un vistazo a este video en youtube.

Curiosamente, los de la Nasa, también realizaron el mismo experimento en la expedición Apollo XV. Esta vez lanzando sobre la superficie de la Luna, en ausencia de atmósfera, una pluma de halcón y un martillo.

Cuadrado de un binomio

¿Y por qué el número atómico se representa con la letra Z?

Esto es lo que me han preguntado hoy mis alumnos de 3º de E.S.O. y, bueno, me han pillado, les he dicho que buscaría la respuesta y esto es lo que he encontrado:

En la web de General Chemistry Online dicen que la Z se debe a que en alemán "número atómico" es "Atomzahl", por tanto, la Z vendría de "zhal" número en alemán. Aunque, en la "Enciclopedia of Symbols" la explicación que dan es la siguiente: "La letra Z es uno de los símbolos del dios más importante en la mitología griega, Zeus. En la física moderna, Z representa la energía más grande en potencia, el poder nuclear, la carga del núcleo".
M (Massenzahl) se utiliza a veces para el número másico, pero el símbolo recomendado por la ACS Style Guide y por la IUPAC es la letra A.
Lo importante es que no olvidemos que a la hora de representar un átomo tenemos que escribir en la parte superior izquierda el número másico A y en la inferior izquierda el número atómico Z como aparece en la imagen.

El átomo según Cantinflas

Adornar el blog

Existen páginas con recursos para añadir al blog. Por ejemplo, si queremos añadir un calendario como el que tengo en la barra lateral, visitad este enlace. Para incluir un calendario lunar o la información meteorológica haced clic aquí.
El procedimiento es muy simple, elegimos el modelo y copiamos el código que aparece en las páginas anteriores. Si lo queremos dentro de una entrada, lo copiamos en la pestaña Edición de HTML de la entrada. Si lo queremos en la barra lateral, vamos a Plantilla, elementos de la página y seleccionamos HTML/Java. En la ventana que se abre, copiamos el código, guardamos y colocamos el calendario o el reloj en la zona que más nos guste arrastrando hacia arriba o hacia abajo en la barra lateral.
Dejo aquí otros modelos de calendarios:



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How do fluorescent lamps work?

To understand how fluorescent lamps work we first have to talk about how materials can emit light. Every atom in a molecule has specific energy levels which are the only ones where electrons can exist. Atoms can absorb energy from many sources in many ways. In some of the cases, if it is a lot of absorption in the hop from one energy level to a higher one its electrons tend to return to a lower level. The hop to a lower level is accompanied by emission of the photon, the light particle, this is what is called fluorescent light emission.

There are lamps like neon lamps which simply emit the light that it is created in the gas inside but in fluorescent lighting it is not the end of the story, if the light created in a fluorescent lamp is UV we can’t see the light directly but if it is phosphorescent material, as the one fluorescent lamp interior is covered with, the phosphorescent material will absorb this energy and will emit part of it using the same fluorescent process we talked about earlier as emission light photons. This light emitted by the phosphorescent material is the fluorescent lamp lighting.

Para entender como funcionan las luces fluorescentes, primero tenemos que hablar sobre como los materiales pueden emitir luz. Cada átomo en una molécula tiene unos niveles de energía específicos, que son los únicos en los que puede existir. Los átomos pueden absorber energía de muchas fuentes y de muchas maneras. En algunos casos, si hay una absorción en el salto desde un nivel de energía a otro superior, sus electrones tienden a volver al nivel inferior. El salto al nivel inferior es acompañado por la emisión de un fotón, la partícula de la luz, esto es lo que se conoce como emisión de luz fluorescente.

Hay lámparas como las lámparas de neon que simplemente emiten la luz que es creada en el interior del gas, pero en la iluminación fluorescente este no es el fin de la historia. Si la luz creada en una lámpara fluorescente es UV no podemos ver la luz directamente pero si hay material fosforescente, como el que contienen los tubos fluorescentes en su interior, el material fosforescente absorberá esta energía y emitirá parte de ella usando el mismo proceso de emisión de luz fluorescente del que hemos hablado antes como una emisión de fotones luminosos. Esta luz emitida por el material fosforescente es la iluminación fluorescente.

Sistema Peryódico

¿Cómo se produce la llama de una vela?

Traducido de ask a scientist.

¡La combustión química es muy complicada! Muchas, muchas reacciones tienen lugar secuencial y simultáneamente. Científicos e ingenieros no entienden completamente la química y los mecanismos de la llama de una vela (u otros tipos de llama), pero si se conoce bastante.

En general, el destino de las moléculas de cera es este: el calor de la llama de la vela primero funde la cera y ésta sube por la mecha por capilaridad. En la parte superior de la mecha, la gran cantidad de calor vaporiza las moléculas de cera, que pasan a la zona que rodea la mecha. El calor de la llama y las moléculas reactivas (radicales libres) en la llama rompen las moléculas de cera, en particular arrancando átomos de hidrógeno de la cadena carbonada. Algunas cadenas carbonadas se fragmentan en carbono gaseoso (C₂) y en pequeñas moléculas y fragmentos moleculares (normalmente de dos átomos de carbono). Los átomos de hidrógeno arrancados de las moléculas de cera finalmente se combinan con los átomos de oxígeno del aire para formar moléculas de agua. Los átomos de carbono se combinan con oxígeno para formar monóxido y dióxido de carbono, pero, primero, muchos de ellos se unen para formar grandes agrupaciones de material sólido, rico en carbono, llamado hollín. Parte de este hollín se quema para convertirse en dióxido de carbono en la llama, y algunas veces parte de éste escapa de la llama.

Muchas zonas de la llama de una vela pueden apreciarse a simple vista. Al fondo de la llama está una región que desprende luz azulada. Esta luz es, de hecho, la emisión molecular de carbono gaseoso. Mas arriba, la llama tiene una región opaca que desprende una luz amarilla. Esta es conocida como la región incandescente y es donde las partículas calientes de hollín se ponen incandescentes, y desprenden luz como el filamento de una bombilla. La parte interior de la llama, cerca de la mecha, es deficiente en oxígeno, y la mayor parte de las reacciones que ocurren aquí son rupturas y reagrupamientos de moléculas inducidos por el calor. En las regiones más externas, donde el oxígeno puede acceder del aire que rodea la llama, los fragmentos se combinan con oxígeno, formando finalmente agua y dióxido de carbono.

Muchos factores afectan a la combustión de una vela. Muchos de ellos son difíciles e modificar como la presión del aire, la concentración de oxígeno, la conductividad térmica del aire y la fuerza ascensional de los gases calientes. Un factor que es fácil de modificar, sin embargo, es el viento. Una buena brisa, o incluso la respiración de una persona, puede soplar sobre los gases calientes de la llama y alejarlos de la fuente (la vela y la mecha) interrumpiendo el proceso y apagando la llama.

Richard E. Barrans Jr. Ph.D. Director of Academic Programs. PG Research Foundation, Darien, Illinois

A vueltas con el concepto de mol

Haz clic en ver presentación y abrirás en tu equipo una presentación en formato .pps que tiene una diapositiva con una animación:

Primero selecciona el metal, a continuación mueve el cursor para cambiar la masa del metal y el programa te indicará el número de moles y el número de átomos que contiene la cantidad de metal seleccionada.

¿Cuántos átomos contiene un mol? ¿La respuesta a la pregunta anterior, depende del metal seleccionado?

Busca las masas atómicas de los metales de la anteriores en la tabla periódica ¿qué ocurre cuando la masa seleccionada en gramos coincide en valor con la masa atómica expresada en umas?