LEYES DE LOS GASES

LEY DE BOYLE

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
El volumen es inversamente proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
(el producto de la presión por el volumen es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
Ejemplo:
4.0 L de un gas están a 600.0 mmHg de presión. ¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión hasta 800.0 mmHg?
Solución: Sustituimos los valores en la ecuación P1V1 = P2V2.
(600.0 mmHg) (4.0 L) =(800.0 mmHg) (V2)
Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo volumen de 3L.

LEY DE GAY-LUSSAC
Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.
La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.•Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.



Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:
(el cociente entre la presión y la temperatura es constante)
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.
Esta ley, al igual que la de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta. Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.
Ejemplo:
Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de 970 mmHg cuando su temperatura es de 25.0°C. ¿A qué temperatura deberá estar para que su presión sea 760 mmHg?
Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:
T1 = (25 + 273) K= 298 K
Ahora sustituimos los datos en la ecuación:
970 mmHg

760 mmHg
------------
=
------------
298 K

T2
Si despejas T2 obtendrás que la nueva temperatura deberá ser 233.5 K o lo que es lo mismo -39.5 °C.


LEY DE CHARLES
Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante
En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.
El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:
•Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.•Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.
¿Por qué ocurre esto?
Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior).
Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.
Matemáticamente podemos expresarlo así:

(el cociente entre el volumen y la temperatura es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Charles.
Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años después de la de Boyle debido a que cuando Charles la enunció se encontró con el inconveniente de tener que relacionar el volumen con la temperatura Celsius ya que aún no existía la escala absoluta de temperatura.
Ejemplo:
Un gas tiene un volumen de 2.5 L a 25 °C. ¿Cuál será su nuevo volumen si bajamos la temperatura a 10 °C?
Recuerda que en estos ejercicios siempre hay que usar la escala Kelvin.
Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:
T1 = (25 + 273) K= 298 K
T2 = (10 + 273 ) K= 283 K
Ahora sustituimos los datos en la ecuación:
2.5L

V2
-----
=
-----
298 K

283 K
Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo volumen de 2.37 L.

EXPERIMENTOS CASEROS

UNA MONEDA QUE DESAPARECE

Material necesario:
-una moneda
-un vaso
-agua

Procedimiento:
Se coloca la moneda en el fondo del vaso vacío tal como se indica en la figura A. La luz que sale de la moneda se transmite en línea recta e incide en el ojo.Al bajar un poco la posición del ojo, la moneda desaparece (figura B). Al llenar el vaso con agua, la moneda aparece de nuevo(figura C)

Explicación:
Cuando el rayo de luz que proviene de la moneda llega a la superficie que separa el agua del aire, se produce un cambio en la dirección en que se propaga. Como consecuencia de este cambio de dirección, se vuelve a ver la moneda.Este fenómeno característico no solo de la luz, sino de todo tipo de ondas, se llama refracción y ocurre siempre que una onda pasa de un medio a otro. El cambio de dirección es tanto mayor, cuanto mayor sea la diferencia de velocidades de la onda en un medio y en el otro.

VUELTAS Y VOLTORETAS

Un trompo o una pirinola siempre giran igual... ¿Es cierto eso?
El de la figura puede acabar girando de dos maneras, en la primera, después de un rato queda girando con su eje vertical, decimos que está "dormido".

Pero también puede hacer otra cosa, quedarse girando siempre con el eje inclinado, que a su vez se mueve lentamente pero nunca queda vertical.

¿Cómo es que puede hacer las dos cosas?
¿Qué diferencia notas entre los dos casos?

La pirinola puede girar apoyada en cualquiera de sus dos puntas, con cada punta hace algo diferente:

¿Notas la diferencia?

CHISPAS EN LOS DIENTES

En un cuarto oscuro vemos cómo esta muchacha muerde algo y salen chispas azules. ¿Sabes qué es lo que muerde?

Es un cubito de azúcar
Cuando el cubo de azúcar se rompe se emite luz que ves si estás en un ambiente de oscuridad.

No sólo el cubo emite luz, también otros dulces lo hacen. Deben ser pastillas duras de azúcar opaca.
Los caramelos y dulces transparentes o suaves no funcionan. Tampoco sirven los dulces que no contienen azúcar.
Usa pastillas de menta blancas o pastillas parecidas. Los cubitos de azúcar funcionan muy bien.

QUÍMICA

LA TINTA NO ENGAÑA

Dos investigadores de la UB analizan la química de los billetes de euro para detectar sin error las falsificaciones

Quienes falsifican billetes de euro han topado con un enemigo inesperado y considerado infalible: la química. Dos investigadores de la Universidad de Barcelona, José Francisco García y Anna Vila, han encontrado un nuevo sistema para detectar billetes falsos que se basa en el análisis de su composición química.
El aparato ya se conocía y tiene un nombre complicado: espectroscopio de infrarrojos. La aplicación es sencilla. "Se emite un haz de luz que interacciona con los materiales de la superficie. Parte de la luz regresa y obtenemos un espectro en la pantalla del ordenador", explica García, que además de químico es profesor de pintura.
Vila introduce en el microscopio uno de los billetes falsos de 50 euros que les facilitó la policía científica para llevar a cabo la investigación. En poco más de un minuto, aparece una especie de gráfico irregular en el monitor. A continuación, carga los datos de un billete auténtico, de los que emite el Banco Central Europeo. El resultado salta a la vista: las dos líneas siguen rutas completamente divergentes. "¿Lo ves? El malo tiene ruido de fondo", dice Vila.
Dicen que este sistema tiene tres ventajas. La primera, que es rápido. La segunda, que no es "destructivo", ya que otros procedimientos requieren tomar un trozo del billete y disolverlo. Y tercero: que nunca falla. Al menos eso sostiene García: "No me cabe en la cabeza que alguien pudiera averiguar la composición química. ¡Sería casi como acertar la fórmula de la Coca-Cola!".
Los investigadores emplean el infrarrojo en cuatro zonas del billete: el color azul de la bandera de la Unión Europea, el holograma, el espacio en blanco en el lateral del billete y las iniciales del BCE en cinco variantes lingüísticas.
"Algunas veces pueden aproximarse en el azul, o incluso tener suerte en el plástico del holograma. Pero con las cuatro pruebas resulta infalible", dice Vila.
La clave, según explican, está en la tinta, que de hecho es el "material de superficie" que se analiza. Han estudiado billetes emitidos desde cuatro países distintos: Francia, Alemania, Italia y España. Y pese a las distancias geográficas, los espectros que generan son todos idénticos entre ellos. Incluso entre billetes de distinto valor. Los investigadores tienen una hipótesis: "Creemos que toda la tinta que se utiliza se fabrica en el mismo lugar, aunque el BCE no ha querido confirmar si esto es cierto o no", explica García.
La detección de billetes falsos es sólo una aplicación colateral de una tesis que prepara Vila desde hace cuatro años. En realidad, el estudio estaba enfocado al análisis de grabados artísticos contemporáneos. A veces, los estudios de los expertos, aunque conozcan muy a fondo a un autor, resultan insuficientes. Es entonces cuando se recurre a investigar la composición química.
Algo similar ocurre con los billetes de euro. Según explica García, la mayoría pueden detectarse a simple vista, o a través del tacto, o con un simple fluorescente ultravioleta de los que hay en los hipermercados. Cuando se esmeran más, los falsificadores utilizan papel de algodón. "Así pueden lavarlo y dar al billete una apariencia de vejez que resulta muy útil", dice García. Pero nada del otro mundo.
La aplicación desarrollada por estos dos investigadores de la UB aún no es de vital importancia. Por eso, las policías científicas no la han adoptado. García lo tiene claro: "La tienen como stock. En el caso de que las falsificaciones mejoren mucho en el futuro, ésta es una tecnología límite". Por cierto que, aunque la composición química es exacta a las demás, parece ser que los franceses imprimen algo peor sus billetes


ENTREVISTA: ROY GLAUBER Premio Nobel de Física 2005

"Si no midiéramos las oscilaciones de los átomos no tendríamos GPS"

A los 82 años este pionero de la óptica cuántica sigue trabajando en las fronteras de la física, más de 60 años después de haber participado en el Proyecto Manhattan
La conversación con el Nobel de Física 2005 Roy Glauber, neoyorquino de 82 años, transcurre punteada por sus carcajadas al final de casi todas las respuestas, incluso cuando habla de temas abstrusos. El entrevistador no siempre capta el chiste, hasta que se da cuenta de que la risa de este octogenario pionero de la óptica cuántica, en plenitud de facultades y activo en los ámbitos más punteros, proviene del placer intelectual que le proporciona enfrentarse a una propiedad de la materia aún no explicada, o a un problema matemático, asuntos que le trajeron recientemente al Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona. Este tono jovial de Glauber cambia a una voz grave, sin embargo, cuando irrumpe el tema del Proyecto Manhattan, la iniciativa secreta que dio lugar a una bomba atómica. Glauber fue uno de los miembros más jóvenes de ese grupo de reclutas genios de la física. Se incorporó con 18 años recién cumplidos.
Pregunta. ¿Está satisfecho de haber participado en el Proyecto Manhattan?
Respuesta. Pienso que fue necesario. La motivación de nosotros los científicos se debía a la guerra en Europa y al conflicto con Hitler. No creo que ninguno se hubiera unido al proyecto a causa de la guerra con Japón, porque los japoneses no eran una amenaza comparable. Los alemanes seguramente sabían tanto como nosotros sobre la energía nuclear y, por tanto, era necesario conseguir la bomba primero, porque a medida que ellos iban perdiendo la guerra, si la tenían antes no se mostrarían nada sentimentales a la hora de usarla y con ella evitar su probable derrota. Los científicos no fuimos informados por los militares de que la primera bomba ensamblada se enviaba al Pacífico, y cuando el 6 de agosto de 1945 nos enteramos de que había sido usada, fue un gran choque para todos. Se ha escrito que hicimos una gran celebración, pero no es verdad; no hubo celebraciones ni nada similar hasta tres días más tarde, cuando se anunció el final de la guerra.
P. ¿Cómo pudo llegar allí tan joven?
R. Tanto que resultaba un auténtico freak en aquel grupo [risas], aunque los demás también eran bastante jóvenes, muchos entre los 24 y los 28, y la mayor parte estaba allí por razones idealistas. La única justificación de mi presencia allí eran mis matemáticas. En Harvard, me había saltado varios cursos intermedios poco interesantes para estudiar los más avanzados antes de que se interrumpiesen por la guerra. En Los Álamos me integraron en la división de física teórica. Allí realicé cálculos sobre la difusión de neutrones, la manera en que los neutrones se multiplican en una reacción en cadena.
P. ¿Le costó reintegrarse a la vida cotidiana al acabar la guerra?
R. Fue chocante. Volví a convertirme en un estudiante universitario de Harvard. Tras haber contado con hasta cinco personas que trabajaban para mí realizando los cálculos menos importantes, de repente me lo tenía que hacer yo todo otra vez.
P. Pero eso es algo a lo que debía estar acostumbrado. Usted se fabricó su propio telescopio con 12 años.
R. ¡Fue un gran proyecto! Me llevó un año entero. Y lo hice sin gastar un solo dólar. Todavía lo conservo, aunque no sé si será muy útil. Sí resultó decisivo para que me hiciera científico, porque mi pasión era construir instrumentos ópticos. Antes que el telescopio había fabricado un aparato que polarizaba la luz, y curiosamente sería la teoría sobre cómo contar fotones la que me premiaron con el Nobel.
P. En el Instituto de Ciencias Fotónicas está colaborando con el físico Maciej Lewenstein para resolver un enigma físico y matemático. ¿De qué se trata?
R. De los átomos ultrafríos, un estado de la materia muy interesante gobernado por unas matemáticas muy extrañas. Sabemos que la materia no sólo consiste en partículas, sino también en ondas. A temperaturas ultrabajas, estas ondas dominan las propiedades de la materia. En este entorno, la dificultad consiste en medir propiedades intrínsecas de las partículas, y eso es lo que intentamos hacer. Las partículas tienden a comportarse bajo dos patrones diferentes: unas se agrupan, los bosones, y otras se mantienen separadas, los fermiones. Pues bien, estas últimas tienen unas relaciones entre ellas basadas en ecuaciones muy raras, que son las que queremos desentrañar.
P. ¿Cuál es el principal obstáculo para conseguirlo?
R. Que están gobernadas por un tipo de álgebra en la que, por ejemplo, se utilizan cantidades que cuando las elevamos al cuadrado obtenemos un cero. ¿Se imagina usted algo cuyo cuadrado sea cero? ¡Eso es que no existe, que no es cierto! [estalla en una carcajada].
P. ¿Tendrá algún impacto sobre nuestra vida cotidiana que ustedes comprendan las leyes de estas partículas?
R. La medición de las oscilaciones de los átomos es la base de los relojes atómicos, que son los que calculan el tiempo con mayor exactitud. Y sin relojes atómicos, hoy no tendríamos GPS en nuestros coches, porque el GPS es el resultado de los desarrollos en relojes de extrema precisión, junto con los avances en tecnología de satélite. Si queremos hacer mejores GPS, necesitamos mejores relojes atómicos, y éstos los podemos conseguir comprendiendo mejor el comportamiento de los átomos ultrafríos.
P. En paralelo, lidera otros proyectos de investigación.
R. Mi principal proyecto es intentar descubrir cómo la materia irradia luz. Hay situaciones que no acabamos de entender.
P. Está considerado un maestro de las matemáticas. ¿Se siente tan matemático como físico?
R. A nosotros los físicos siempre se nos escapa algo en la comprensión del mundo real, por eso formulamos aproximaciones. Para los matemáticos, en cambio, una aproximación no es más que una colección de mentiras; ellos buscan la verdad absoluta.
P. ¿Y, para cálculos complejos, los ordenadores le ayudan?
R. En absoluto. Mi trabajo consiste en crear ecuaciones y comprender el significado que tienen; en esto los ordenadores no aportan nada. Sólo son máquinas capaces de realizar operaciones estúpidas y, eso sí, llevarlas a cabo un infinito número de veces. Continúo trabajando con lápiz y papel.

EXPERIMENTOS

REACCIONES – LLUVIA DE ORO

Materiales

3,3 g de nitrato de plomo II, Pb(NO3 )2 , disueltos en un litro de agua.
3,3 g de yoduro de potasio, Kl, disueltos en un litro de agua.
Dos tubos de ensayo.
Dos pipetas de 5 cm 3 .
Un mechero de gas para calentar el tubo de ensayo, con las correspondientes pinzas.

Procedimiento

Si ponemos en contacto el yoduro de potasio y el nitrato de plomo II, se transforman en nitrato de potasio, KNO3, y yoduro de plomo II, Pbl2. Este proceso está descrito por la ecuación:

2 Kl +Pb(NO3 )2 = 2 KNO3 +Pbl2 (precipita)

Disuelve los 3,3 g de cada sal en un litro de agua, en botellas separadas. Toma, con pipetas distintas, 5 cm 3 de cada disolución y viértelos en cada tubo de ensayo. Echa el contenido de un tubo en el otro. El aspecto transparente de cada reactivo se convierte en amarillo turbio. Es el yoduro de plomo II que precipita.

Calienta con cuidado el tubo de ensayo con la llama del mechero, paseando el tubo por la llama con un movimiento de vaivén. No sigas calentando cuando comience a hervir. En este momento el aspecto se volverá casi transparente: como casi todos los sólidos, el yoduro de plomo II se disuelve mejor en agua caliente que en agua fría. Espera unos instantes y pon el tubo debajo del grifo del agua fría, con cuidado de que no entre agua en el tubo. En pocos minutos se verán unas pequeñas escamas doradas moviéndose en el agua. Es el yoduro de plomo II de nuevo. ¡Parecen de oro!

Explicación

El compuesto que precipita es amarillo y es que da lugar al fenómeno de la lluvia dorada.

REACCIONES - AQUÍ ESTÁ EL FANTASMA

Materiales

Dos vasos de plástico o de cristal
Ácido clorhídrico
Amoniaco
Dos pinceles
Guantes de goma

Procedimiento

Lee la página 43 del libro Harry Potter y la cámara secreta y después ya puedes hacer el siguiente experimento.

Moja un pincel en ácido clorhídrico (¡no olvides ponerte los guantes!) y pinta un vaso por dentro con cuidado (es un ácido peligroso).
Moja otro pincel en amoniaco y pinta otro vaso, también por dentro.
Coloca un vaso encima del otro, como en el dibujo.
¡Increíble! ¡Aparece un fantasma de humo blanco!

Explicación

No te hagas ilusiones, no hay tal fantasma. Es una sencilla reacción química:

HCl + NH3 = NH4 Cl
Ácido clorhídrico + Amoniaco = Cloruro amónico (humo blanco)

Trabajo realizado por:

-Esmeralda Vellerino Cortés

-Elena Negrete Sosa.

-Lidia Torres Alfonso.

4ºE.S.O B

FISICA Y QUIMICA


EXPERIMENTO CASERO







¿Qué pasa si ponemos un hielo en un recipiente de metal y otro en un recipiente de madera?¿Se derriten los dos al mismo tiempo?¿cuál de ellos se derrite primero?









Diferencia entre la tabla actual y la primera tabla periódica:

ALGUNAS PREGUNTAS QUE SIEMPRE NOS EMOS HECHO TODOS



¿Por qué lloramos cuando cortamos cebollas?
Las cebollas tienen una gran cantidad natural de compuestos derivados de azufre. Estas substancias secundarias ayudan a las plantas a defenderse de los patógenos y de los insectos que se las comen....
Pero estos ácidos no sólo las protegen de los animales, sino que también hacen llorar a los humanos cuando lastimamos las hojas de las cebollas.
Sin embargo, estas substancias también son responsables del olor fuerte de las cebollas que nos gusta para sazonar nuestros platillos. Cuando cortamos la cebolla, uno de estos compuestos llamado "sulfóxido de S-1-propenilcisteina" se descompone y se forma un nuevo compuesto que es volátil (o sea que se dispersa en el aire), el cual es irritante en los ojos y hace que se produzcan lágrimas.

¿Por qué se cocina más rápido en una olla a presión?
En palabras sencillas, llamamos ebullición al punto en el que las moléculas del líquido tienen energía suficiente para pasar al estado gaseoso de forma masiva. A bajas temperaturas algunas moléculas tienen energía suficiente para «escaparse» del líquido, pero a esto le llamamos evaporación. Dos factores influirán principalmente en esto, la temperatura y la presión exterior. A la presión atmosférica sabemos que el agua pura necesita alcanzar una temperatura de 100º C para que se dé este fenómeno. Es un hecho menos conocido que, en estos cambios de fase, la temperatura se mantiene constante desde que empiezan hasta que se completan. De esta manera, desde el momento que empieza a ebullir el agua, hasta que toda el agua líquida se transforma en gas, la temperatura del líquido restante será de 100º C, siempre que estemos a una atmósfera de presión. Por esto, nuestros alimentos se cuecen a 100º C Como hemos dicho, para que las moléculas «salgan» al aire deben vencer la presión atmosférica, así que si se está a mayor presión se necesitará mayor energía para pasar a la fase gaseosa. Dentro de la olla la ebullición se dará por encima de 100º C, y los alimentos se cocinarán más rápidamente. Por esta misma razón, en zonas de gran altitud, la temperatura de ebullición es sensiblemente menor de 100º C por lo que los tiempos de cocción tendrán que ser más largos, y podrá verse gente bebiendo agua casi en ebullición sin quemarse

¿Caen los objetos pesados más rápido?
En contra de la opinión general, hay que decir un rotundo no. Ya Galileo desde la torre de Pisa hacía experimentos arrojando distintas masas y calculando el tiempo que tardaban en caer, experimento que podéis repetir tantas veces queráis, hasta convenceros. La aceleración con que cae un objeto es independiente de la masa y es aproximadamente 9.8 m/s, lo que quiere decir es que la velocidad aumenta en 9.8 metros por segundo en cada segundo. Si partimos del reposo, al cabo de un segundo vamos a 9.8 m/s, en el segundo siguiente a 19.6 m/s, etc. El peso del objeto no influye en esta circunstancia. Seguro que leyendo esto, estaréis pensando en una pluma y en que esto es una tontería. La cuestión es que según la forma (que no el peso) del objeto, se puede hacer más o menos patente el rozamiento con el aire. Por eso se recomienda que hagáis el experimento con objetos de la misma forma y distinto peso, botellas de plástico llenas y vacías o una pelota de ping pong y una bola de papel, por ejemplo. Arrugando el papel verás que es su forma y no su peso el que influye en el tiempo que tarda en caer.

¿Son los diamantes para siempre?
Pues... no. El diamante es básicamente carbono puro, formando una estructura tridimensional en particular. Resulta que el grafito también es carbono puro, aunque en otra cristalización distinta, formando una red diferente. Es muy curioso que el mismo elemento, según como se dispongan los átomos, da lugar a sustancias muy distintas. El diamante, transparente, muy duro. El grafito, blando, untuoso, negro. Es el material que hace que pinten negro las minas de los lápices. Se ha comprobado que la red diamante es inestable, y que la red que produce grafito (hexagonal) es más estable. Por lo tanto el diamante se está transformando en grafito, ¿sorprendente? ¿Significa esto que mañana por la mañana mi hermoso anillo de compromiso se habrá convertido en un lápiz? (Esto dejaría lo de Cenicienta en un mero contratiempo.) La respuesta es no. Aunque es un hecho científico que el diamante se está convirtiendo en grafito, esto ocurre a una velocidad lentísima, con lo cual aunque sea un proceso espontáneo y favorable, sigan disfrutando de sus anillos.

EXPERIMENTO CASERO

¿Qué pasa si ponemos un hielo en un recipiente de metal y otro en un recipiente de madera?¿Se derriten los dos al mismo tiempo?¿Cuál de los dos se derrite primero?

LA TABLA PERIODICA ACTUAL

La diferencia entre la tabla actual y la primera tabla periodica :

¿Por qué lloramos cuando cortamos cebollas?
Las cebollas tienen una gran cantidad natural de compuestos derivados de azufre. Estas substancias secundarias ayudan a las plantas a defenderse de los patógenos y de los insectos que se las comen....
Pero estos ácidos no sólo las protegen de los animales, sino que también hacen llorar a los humanos cuando lastimamos las hojas de las cebollas.
Sin embargo, estas substancias también son responsables del olor fuerte de las cebollas que nos gusta para sazonar nuestros platillos. Cuando cortamos la cebolla, uno de estos compuestos llamado "sulfóxido de S-1-propenilcisteina" se descompone y se forma un nuevo compuesto que es volátil (o sea que se dispersa en el aire), el cual es irritante en los ojos y hace que se produzcan lágrimas.

¿Por qué se cocina más rápido en una olla a presión?
En palabras sencillas, llamamos ebullición al punto en el que las moléculas del líquido tienen energía suficiente para pasar al estado gaseoso de forma masiva. A bajas temperaturas algunas moléculas tienen energía suficiente para «escaparse» del líquido, pero a esto le llamamos evaporación. Dos factores influirán principalmente en esto, la temperatura y la presión exterior. A la presión atmosférica sabemos que el agua pura necesita alcanzar una temperatura de 100º C para que se dé este fenómeno. Es un hecho menos conocido que, en estos cambios de fase, la temperatura se mantiene constante desde que empiezan hasta que se completan. De esta manera, desde el momento que empieza a ebullir el agua, hasta que toda el agua líquida se transforma en gas, la temperatura del líquido restante será de 100º C, siempre que estemos a una atmósfera de presión. Por esto, nuestros alimentos se cuecen a 100º C Como hemos dicho, para que las moléculas «salgan» al aire deben vencer la presión atmosférica, así que si se está a mayor presión se necesitará mayor energía para pasar a la fase gaseosa. Dentro de la olla la ebullición se dará por encima de 100º C, y los alimentos se cocinarán más rápidamente. Por esta misma razón, en zonas de gran altitud, la temperatura de ebullición es sensiblemente menor de 100º C por lo que los tiempos de cocción tendrán que ser más largos, y podrá verse gente bebiendo agua casi en ebullición sin quemarse.



¿Caen los objetos pesados más rápido?
En contra de la opinión general, hay que decir un rotundo no. Ya Galileo desde la torre de Pisa hacía experimentos arrojando distintas masas y calculando el tiempo que tardaban en caer, experimento que podéis repetir tantas veces queráis, hasta convenceros. La aceleración con que cae un objeto es independiente de la masa y es aproximadamente 9.8 m/s, lo que quiere decir es que la velocidad aumenta en 9.8 metros por segundo en cada segundo. Si partimos del reposo, al cabo de un segundo vamos a 9.8 m/s, en el segundo siguiente a 19.6 m/s, etc. El peso del objeto no influye en esta circunstancia. Seguro que leyendo esto, estaréis pensando en una pluma y en que esto es una tontería. La cuestión es que según la forma (que no el peso) del objeto, se puede hacer más o menos patente el rozamiento con el aire. Por eso se recomienda que hagáis el experimento con objetos de la misma forma y distinto peso, botellas de plástico llenas y vacías o una pelota de ping pong y una bola de papel, por ejemplo. Arrugando el papel verás que es su forma y no su peso el que influye en el tiempo que tarda en caer.



¿Son los diamantes para siempre?
Pues... no. El diamante es básicamente carbono puro, formando una estructura tridimensional en particular. Resulta que el grafito también es carbono puro, aunque en otra cristalización distinta, formando una red diferente. Es muy curioso que el mismo elemento, según como se dispongan los átomos, da lugar a sustancias muy distintas. El diamante, transparente, muy duro. El grafito, blando, untuoso, negro. Es el material que hace que pinten negro las minas de los lápices. Se ha comprobado que la red diamante es inestable, y que la red que produce grafito (hexagonal) es más estable. Por lo tanto el diamante se está transformando en grafito, ¿sorprendente? ¿Significa esto que mañana por la mañana mi hermoso anillo de compromiso se habrá convertido en un lápiz? (Esto dejaría lo de Cenicienta en un mero contratiempo.) La respuesta es no. Aunque es un hecho científico que el diamante se está convirtiendo en grafito, esto ocurre a una velocidad lentísima, con lo cual aunque sea un proceso espontáneo y favorable, sigan disfrutando de sus anillos.





Trabajo realizado por:

-Elena Negrete Sosa

-Lidia Torres Alfonso

-Esmeralda Vellerino Cortés. 4ºE.S.O B

Fisica y Química

FRASES FAMOSAS

Mike Adams.- Organic chemistry is the chemistry of carbon compounds. Biochemistry is the study of carbon compounds that crawl.(La química orgánica es la química de los compuestos de carbono. La bioquímica es el estudio de los compuestos de carbono que andan a cuatro patas).
Juan Aguilar M. Biólogo teórico.- Contrariamente a lo que piensa la mayoría de la gente, la ciencia no es ni mucho menos un conjunto de libros, la ciencia es un método lógico de proceder para adquirir nuevos conocimientos.- Todos somos científicos cuando somos niños, pero al crecer, solo algunos conservan un poco de esa curiosidad que es la madre de la ciencia.- La Técnica es la hermana laica de la Ciencia.
Jean R. L. Agassiz. Naturalista suizo.- No puedo perder el tiempo en ganar dinero. (¡Muy típico de un biólogo, si lo sabré yo!) [Demostración].
Anónimo.- Todo gran avance de la ciencia es el resultado de una nueva audacia de la imaginación. - El fracaso es la raíz del triunfo.- Si non e vero e ben trovato.- Todas las ecuaciones, al fin y al cabo, no son más que A=B, dijo un profesor de matemáticas cuyo nombre desconozco.- Quien más sabe, más duda.
Matt Artson.- La ignorancia puede ser curada, pero la estupidez puede ser eterna.
Isaac Asimov. (1920-1996).-La frase mas excitante que se puede oír en ciencia, la que anuncia nuevos descubrimientos, no es "¡Eureka!" (¡Lo encontré!) sino 'Es extraño ...'.- [...] La respuesta de que el proceso científico puede tener algunas veces repercusiones perjudiciales, no debe implicar el abandono del avance científico, sino su sustitución por un avance aún mayor mayor, aplicado con prudencia e inteligencia [...]. Puede leerse en su obra: Guía básica de la ciencia.
Claude Bernard.(1813-1878). Fisiólogo.- La química del laboratorio y la química del cuerpo vivo obedecen a las mismas leyes. No hay dos químicas. Pero la química del laboratorio se desarrolla usando aparatos y agentes creados por el químico, mientras que la química del organismo se lleva a cabo con la ayuda de agentes y aparatos propios del organismo.- El arte es "yo"; la ciencia es nosotros.

HISTORIAS DE LA CIENCIA

La idea feliz de Einstein


Tomado de "Mi autobiografía" de Charlie Chaplin de donde lo tomó Barry Parker para su libro "El sueño de Einstein"
Charlie Chaplin recuerda una cena en su casa de California, en 1926, en la que estuvieron presentes Einstein, su segunda esposa y otros dos amigos de Chaplin. Durante la cena, la señora Einstein "[le] contó la historia de la manaña en que [Einstein] concibió la teoría de la relatividad». Ella le dijo lo siguiente:
El doctor [Einstein], como de costumbre, bajó en bata para tomar el desayuno, pero apenas probó bocado. Pensé que algo iba mal, así que le pregunté qué era lo que le preocupaba. «Querida - me dijo -, tengo una idea maravillosa». Y tras tomar el café, se dirigió al piano y empezó a tocar. Se interrumpía constantemente, tomaba algunas notas y luego me decía: «tengo una idea estupenda, maravillosa». Yo le dije: «entonces, por el amor de Dios, dime de qué se trata y no me tengas en ascuas». Él respondió: «es difícil, todavía tengo que perfeccionarla».La señora Einstein contó a Chaplin que Einstein siguió tocando el piano y tomando notas durante media hora aproximadamente, luego subió a su estudio diciéndole que no quería que le molestaran, y permaneció allí durante dos semanas. «Le mandaba todos los días la comida arriba; por la noche solía dar un corto paseo para estirar las piernas y luego regresaba para ponerse a trabajar de nuevo.»«Finalmente - dijo la señora Einstein - bajó del estudio muy pálido.» «Ya está - me dijo - mientras depositaba, con aspecto cansado, dos hojas de papel sobre la mesa.» Y allí estaba su teoría de la relatividad.
Einstein presentó su teoría durante las tres sesiones siguientes de la Academia Prusiana de Ciencias celebradas en noviembre de 1915. Más tarde habría de recordar este hecho como el momento más feliz de su vida.

Pierre Curie (1859-1906)
Su primer trabajo trató sobre la determinación de las longitudes de onda caloríficas. Tras ello, y con su hermano, estudia cristalografía. Juntos descubren el fenómeno de la piezoelectricidad.Descubre el "punto Curie" (a partir de una cierta temperatura los cuerpos ferromagnéticos dejan de serlo).Descubre la diferencia entre paramagnetismo y diamagnetismo.Inventa una balanza de torsión capaz de medir hasta diez millonésimas de gramo.En 1896 comienza a colaborar con su esposa en sus experimentos sobre la radiactividad.El 19 de abril de 1906 Pierre Curie muere atropellado por coche de caballos.
Marie Curie - nacida Manya Sklodowska- (1867-1934)
Manya había comenzado estudiando en Polonia, pero terminó ampliando estudios (física) en París. Fue la nº 1 de su promoción.En 1894 conoce a Pierre, del que más tarde escribiría:"Fui golpeada por la expresión de su mirada clara y por la ligera apariencia de abandono de su alta estatura. Su voz, un poco lenta y reflexiva, su simplicidad, su sonrisa a la vez grave y joven, inspiraban confianza." Se casaron el 26 de julio de 1895.
Aconsejada por Pierre, Marie escoge la radiactividad como tema para su tesis. (Marie es la primera en utilizar el término radiactividad).Pierre abandona sus investigaciones para colaborar con su mujer.Descubre que los residuos de la petchblenda (un mineral de uranio) emiten más radiactividad que el propio uranio. Ello le lleva a sospechar que este mineral contiene un elemento radiactivo desconocido.Tras una larga investigación descubren el radio y el polonio. (Nota: Marie era polaca).Procesando 8 toneladas de petchblenda obtienen 1 g de cloruro de radio puro.
En 1903 se les concede el premio Nobel por sus investigaciones en radiactividad junto a Henri Becquerel (el descubridor de la radiactividad natural). Marie es la primera mujer en recibir el Nobel. También sería la primera persona en ganar un segundo premio Nobel y, según creo, fue también la primera profesora universitaria en Francia. (Nota: su hija y el marido de esta, Joliot, recibieron, en 1935, el premio Nobel en física por el descubrimiento de la radiactividad artificial).
El 19 de abril de 1906 Pierre Curie muere atropellado por coche de caballos.
Continúa sus investigaciones hasta obtener radio en forma metálica, por lo que se le concedería el segundo premio Nobel en 1911. (Este premio fue en Química, el primero lo fue en Física).
En diciembre de 1909 la "Université de Paris" y el "Institut Pasteur" deciden construirle un laboratrio llamado "Institut du Radium". Merecido lo tenía la mujer, que hasta entonces había desarrollado la investigación en condiciones penosas.

En 1914 estalla la Primera Guerra Mundial. El Instituto del Radio genera productos necesarios para el cuidado de los heridos (las emanaciones radiactivas parecían acelerar la curación de las heridas). [Hoy en día, hacer algo así sería considerado algo criminal, pero entonces era algo lógico].
Marie irá como voluntaria al frente al volante de su "petite Curie", (un vehículo equipado con material radiológico móvil) y formará a su hija de 18 años, Irene, para que pueda ir a los hospitales de campaña a hacer radiografías. (En la foto contígua aparece Irene vestida de enfermera).

Tras la guerra (1921), Marie dará una serie de conferencias a nivel internacional. El éxito es tal, que se organiza una gran colecta para donarle un gramo de radio, que es comprado a la "Oficina del Radio" de Pittsburgh.
(La colecta fue organizada por el periodista W.B. Meloney y dirigida a las mujeres estadounidenses). Durante su gira por los Estados Unidos fue recibida siempre triunfalmente.

Nombres de elementos en honor a planetas y asteroides:
Mercurio, su nombre se debe al planeta del mismo nombre, pero su abreviatura es Hg. Dioscórides lo llamaba plata acuática (en griego hydrárgyros). hydra=agua, gyros= plata.Uranio (U): del planeta Urano.Neptunio (Np): del planeta Neptuno.Plutonio (Pu): del planeta Plutón.Cerio (Ce): por el asteroide Ceres, descubierto dos años antes. (¿Sabíais que el cerio metálico se encuentra principalmente en una aleación de hierro que se utiliza en las piedras de los encendedores?). Titanio(Ti): de los Titanes, los primeros hijos de la Tierra según la mitología griega.
Nombres de lugares y similares:
Magnesio (Mg): de Magnesia, comarca de Tesalia (Grecia).Scandio (Sc) Scandia, Escandinavia ( por cierto, Vanadio (V): Vanadis, diosa escandinava).Cobre (Cu): cuprum, de la isla de Chipre.Galio (Ga): de Gallia, Francia.Germanio(Ge): de Germania, Alemania.Selenio (Se):de Selene, la Luna.Estroncio (Sr): Strontian, ciudad de Escocia.Itrio (Y): de Ytterby, pueblo de Suecia.Rutenio (Ru): del latín Ruthenia, Rusia.Terbio (Tb): de Ytterby, pueblo de Suecia.Europio (Eu): de Europa.Holmio (Ho): del latín Holmia, Estocolmo.Tulio (Tm): de Thule, nombre antiguo de Escandinavia. (¿Pero porqué Tm?)Lutecio (Lu): de Lutetia, antiguo nombre de Pans.Hafnio (Hf): de Hafnia, nombre latín de Copenhague.Polonio (Po): de Polonia, en honor de Marie Curie (polaca) codescubridora del elemento junto con su marido Pierre.Francio (Fr): de Francia.Americio (Am): de América.Berkelio (Bk): de Berkeley, universidad de California.Californio (Cf): de California (estado estadounidense).Renio (Re): del latín Rhenus, Rin.Nombres que hacen referencia a propiedades:
Berilio (Be) de beriio, esmeralda de color verde.Hidrógneno (H): engendrador de agua.Nitrógeno (N). engendrador de nitratos (nitrum)Oxígeno (O): formador de ácidos (oxys)Cloro (Cl) del griego chloros (amarilio verdoso).Argón (Ar) argos, inactivo. (Ya sabes, los gases nobles son poco reactivos).Cromo (Cr): del griego chroma, color.Manganeso (Mg): de magnes, magnético.Bromo (Br): del griego bromos, hedor, peste.Zinc (Zn): del aleman zink, que significa origen oscuro.Arsenico (As): arsenikon, oropimente amarillo (auripigmentum).Zirconio (Zr): del árabe zargun, color dorado.Rubidio (Rb): de rubidius, rojo muy intenso (a la llama).Rodio (Rh): del griego rhodon, color rosado.Yodo (I): del griego iodes, violeta.Indio (In): debido al color indigo (anil) que se observa en su espectro.Cesio (Cs): de caesius, color azul celeste.Disprosio (Dy): del griego dysprositos, volverse duro. (Si alguien conoce la razón que me lo haga saber).Osmio (Os): del griego osme, olor (debido al fuerte olor del OsO4).Iridio (Ir): de arco iris.El platino (Pt) en estado metálico es blanquecino y medianamente similar a la plata (aunque mucho menos maleable que esta), por lo que cuando en 1748 el español don Antonio de Ulloa lo encontró en una expedición por Sudamérica lo llamó "platina", lo que quiere decir más o menos "parecido a la plata". Se describe en un obra: "Relación Histórica del viaje a la América Meridional" (Madrid,1748) como sigue:
"En el partido de Chocó, habiendo muchas minas de lavadero, como las que se acaban de explicar, se encuentran también algunas, donde por estar disfrazado, y envuelto el oro con otros cuerpos metálicos, jugos y piedras, necesita para su beneficio del auxilio del azogue [mercurio]; y tal vez se hallan minerales, donde la platina (piedra de tanta resistencia, que no es fácil romperla, ni desmenuzarla con la fuerza del golpe sobre el yunque de acero) es causa de que se abandonen; por que ni la calcinación la vence, ni hay arbitrio para extraer el metal, que encierra, sino a expensas de mucho trabajo y costo."
Oro (Au): de aurum, aurora respiandeciente.Talio (Tl): del griego thallos, vástago o retoño verde.Bismuto (Bi): del alemán weisse masse, masa blanca.Astato (At): del griego astatos, inestable.Radón (Rn): radium emanation (radiactiva). (De noble nada de nada, es radioactivo).Radio (Ra): del latín radius, rayo.Actinio (Ac): del griego aktinos, destello o rayo.Volframio (W): del inglés wolfrahm; o tungsteno, de tung sten, del sueco, piedra pesada.Bario (Ba): del griego barys, pesado.Praseodimio (Pr): de prasios, verde, y didymos, gemelo.Nombre que hacen referencia a la mitología:
Vanadio (V): Vanadis, diosa Escandinava.Niobio (Nb): Níobe, hija de Tántalo.Paladio (Pd): Pallas, diosa de la sabiduria.Prometio (Pm): de Prometeo, personaje mitológico.Tantalio (Ta): de Tántalo (mitología). (Mira lo que significa y dime si sabes porqué le pusieron este nombre).Torio (Th): de Thor, dios de la guerra escandinavo. ¡Mira que dar el nombre de un dio guerrero a un elemento!Vanadio (V): Vanadis, diosa escandinava.Nombres de científicos:
Curio (Cm): en honor de Pierre y Marie Curie.Einstenio (Es): en honor de Albert Einstein.Fermio (Fm): en honor de Enrico Fermi.Mendelevio (Md): En honor al químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléiev precursor de la actual tabla periódica.Nobelio (No): en honor de Alfred Nobel.Lawrencio (Lr): en honor de E.O. Lawrence.Unnilquadium (Unq): Unnilquadium significa 104 (su número atómico) en latín. Los soviéticos propusieron el nombre de Kurchatovium (Ku) en honor de Igor V. Kurchatov, mientras que los estadounidenses preferían el nombre de Rutherfordium (Rf) en honor de Ernest Rutherford. La IUPAC le asignó este nombre temporal en 1980.Unnilpentium (Unp): en latín unnilpentium equivale a 105 (su número atómico). La IUPAC estableció este nombre frente a las propuestas estadounidenses de llamarlo Hahnio (Ha) en honor de Otto Hahn y de los soviéticos de llamarlo Nielsbohrium en honor de Niels Bohr. (Desde hace un tiempo, la IUPAC utiliza este sistema de nomenclatura para los elementos a partir del 104, hasta que se decida cuales van a ser los nombres definitivos).Gadolinio (Gd): del mineral gadolinita, del químico finlandés Gadolin.Samario (Sm): del mineral samarskita, (en honor del ruso Samarski).Otros:
Helio (He): de la atmostera del sol (helios, se descubrió por primera vez en el espectro de la corona solar durante un eclipse en 1868, aunque la mayoría de los científicos no lo aceptaron hasta que se aisló en la tierra).Litio (Li): de lithos, roca.Boro (B): del arabe buraq.Carbono (C): carbón.Fluor (F): de fluere (que no se lo que significa)..Neón (Ne). nuevo (del griego neos). (No se complicaron nada la vida con el nombre).Sodio (Na): Del latín sodanum (sosa), Na del latín natrium (nitrato de sodio).Aluminio (Al): del latín alumen (que tampoco se lo que significa).Silicio (Si): de silex, sílice.Fósforo (P) de phosphoros, portador de luz (el fosforo emite luz en la obscuridad porque arde al combinarse lentamente con el oxígeno del aire).Azufre (S) del latín sulphurium.Potasio (K) kalium; el nombre, del inglés pot ashes (cenizas). (Las cenizas de algunas plantas son ricas en potasio).Calcio (Ca) de calx, caliza. (La caliza está formada por Ca2CO3).Hierro (Fe): de ferrum.Cobalto (Co): He leído dos explicaciones, una que dice que cobalto proviene de cobalos, mina. Otra versión asegura que cobalto es el nombre de un espíritu maligno de la mitología alemana. Lee aquí su historia.Niquel (Ni): proviene del término alemán kupfernickel, que quiere decir algo asi como cobre del demonio, (aparece en minas de cobre pero no lo es). Como kupfer significa cobre, níquel debe querer decir demonio.Kriptón (Kr): del griego kryptos, oculto, secreto.Molibdeno (Mo): de molybdos, plomo. (Al parecer, los primeros químicos lo confundieron con mena de plomo).Tecnecio (Tc): de technetos, artificial, porque fue uno de los primeros sintetizados.Plata (Ag): del latín argentum.Cadmio (Cd): del latín cadmia, nombre antiguo del carbonato de zinc. (Casi todo el cadmio industrial se obtiene como subproducto en el refinado de los minerales de zinc, quizás sea por eso). Si alguien conoce la historia exacta del nombre que me la haga llegar.Estaño (Sn): del latín stannum.Antimonio (Sb): de antimonium; Sb de stibium.Teluro (Te): de Tellus, tierra.Xenon (Xe): del griego xenon, extraño, raro.Lantano (La): del griego lanthanein, yacer oculto.Neodimio (Nd): de neos-dydmos, nuevo gemelo (del lantano).Plomo (Pb): del latín plumbum.Protoactinio (Pa): de protos (primero)

Una de las primeras propuestas de tabla periódica: