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7/16/09

¿Qué es la electricidad?

Vi un especial sobre el Año sin verano, “The Year without Summer”, un cambio climático que se produjo debido a los efectos de la erupción del volcán Tambora, ubicado en la isla de Sumbawa, Indonesia, en 1815. Un año después [1816 para los que se perdieron en el tiempo...je-je], aburrida por la lluvia y el frío “intempestivo”[efectos del volcán], es que Mary Shelly escribe la novela de Frankenstein (novela que trata sobre un “monstruo” que cobra vida a través de un motor poderoso). Y aquí entro yo, inspirada por el especial, que agarro interés en la electricidad que le dio vida al “monstruo”.

¿Sabían que el monstruo en la novela de Frankenstein no tiene nombre? Frankenstein es el apellido del científico quien lo creó.

¡La electricidad, no existe!

De acuerdo a William J. Beaty, ingeniero eléctrico, contestar la pregunta; ¿Qué es la electricidad? es imposible porque hay varias definiciones contradictorias. [¡Ahora entiendo el enredo que, siempre, me ha causado entenderla¡]

¿Y ahora, cómo definimos la electricidad?

La mejor sugerencia es descartar el uso de la palabra electricidad y utilizar el nombre correcto para cada uno de los diferentes fenómenos. No hay una sola cosa llamada electricidad. Aquí les explico algunos de los fenómenos de la "electricidad":

Carga eléctrica:
La carga eléctrica es un componente fundamental de la materia. Los objetos se componen de átomos y moléculas. Estos, a su vez, se componen de electrones, protones y neutrones que están hechos en parte de cargas eléctricas. La carga eléctrica, al igual que la materia, no puede ser destruida. Sólo puedes moverla de un lado a otro. La cantidad de carga eléctrica se mide en Culombios (C). Un culombio equivale a 6.241 509 48 X 1018 cargas elementales (de los electrones y protones).

Corriente eléctrica:
Cuando una carga eléctrica se mueve o fluye se le denomina corriente eléctrica. La corriente eléctrica se mide en Amperios (A). La cantidad de carga eléctrica (C) que pasa un lugar en un tiempo determinado (s) es un Amperio. Por aquello de que entiendan mejor, si 6.241 509 48 X 1018 cargas eléctricas pasan por un punto en un segundo, ha pasado un Amperio.

Campo eléctrico:
Sólo diré que cuando una carga positiva atrae una carga negativa, hay un campo eléctrico alrededor que las unen. Un campo eléctrico también se conoce como campo electroestático.

Energía eléctrica:
Los Rayos X, la luz, microondas, señales de radio y teléfono están realmente hechos de la misma “cosa” excepto que cada uno de ellos tiene una frecuencia (f) diferente. La energía eléctrica también se conoce como energía electromagnética, es un tipo de energía ondulante y se mueve a la velocidad de la luz. Igualmente, la energía eléctrica es una combinación de campos magnéticos y campos eléctricos. La energía eléctrica puede ser guiada a través de cables o moverse a través del espacio. Las unidades para energía son los Julios (J). En el caso de la energía eléctrica se expresa como vatios por segundo (W . s), equivalentes a un (J).

Voltaje:
El voltaje o potencial eléctrico es una manera de utilizar números para describir un campo eléctrico. Los campos electromagnéticos se miden en voltios (V) por distancia. Voltaje y campos eléctricos describen básicamente la misma cosa. El voltaje es como la longitud, la tienes que medir ENTRE dos cosas. ¡No puedes pararte en UN punto y preguntar cuál es tu distancia! ¡Igual es el voltaje!

El voltaje puede halar o empujar cargas eléctricas, es responsable de originar una corriente eléctrica. El "magnetismo" es para la energía magnética lo que el "voltaje" es para la energía eléctrica.

Hay muchos fenómenos acerca de la "electricidad", y si te interesa saber más acerca de este tema... ¡Búscalo! Ahora, cuidado con las fuentes de información que usas.¡Suerte!

Referencias
Artículos sobre la electricidad de William J. Beaty (en inglés)

4/19/09

Wequest Teoría Atómica
Camino al átomo

La razón de no publicar hace más de un mes se debe más al "structuredprocrastination" que a la pereza, pero esto es un tema al que no voy a entrar.

Cuando uno quiere algo de una forma específica se hace más trabajoso su publicación. Para hacer un cuento largo corto; sólo diseñando una página para la actividad me daría los resultados que quería. Unos lugares tenían espacios limitados y otros cobraban por publicar. En fin, aquí está la actividad.

Esta webquest se navega mejor bajando la presentación que tratando de leerla desde su sitio en Internet. Comentarios, sugerencias, preguntas, son bienvenidos, sobretodo, hipervínculos en español que enriquezcan sus recursos.

Camino al átomo Camino al átomo Alinapr



Más referencias encontradas [Pulsa los enlaces]

Preguntas más frecuentes (FAQ), es una página que contiene información variada de física y química.

2/6/09

Una Cartera Caótica
La similitud entre una Actividad en el Salón de Clase y la Teoría del Caos

Para muchos, el término "caos" implica la existencia de un comportamiento aleatorio e impredecible. Incluso, la palabra "caos" tiene la connotación de algo desordenado, confuso e indeseable. [¡Un desmadre!] Sin embargo, tanto para la ciencia como para la educación, mientras "el caos" genera movimiento "el orden" genera rutina. ¡Opto por el "caos"! [expresándome simbólicamente][usaría la palabra "alegóricamente" pero, Lissette, me dijo que a veces no entiende lo que yo escribo en el Blog...¿jmm?]

Durante la pasada semana, mi clase fue un "caos". Los estudiantes hicieron una actividad con la intención de cultivar respeto por los recursos naturales y aprecio por la conservación del ambiente (Green Chemistry). Igualmente, para “agitarles” el espíritu en cuanto al efecto de sus acciones y costumbres en la destrucción de los recursos forestales.

En resumen, y volviendo al tema del caos, este envuelve tres principios:

1. sensibilidad extrema a las condiciones iniciales
2. causa y effecto NO son proporcionales
3. y la “no linealidad”

Estos principios fundamentaron lo que sucedió con mis estudiantes en el salón. Me explico:

Un sistema dinámico [los estudiantes] se conoce como caótico cuando una pequeña variación en su estado inicial, produce diferencias macroscópicas en su estado final.[¡Ni idea de lo que inició la variación!pero... me arriesgo a inferir que fueron los elogios y las espectativas grandiosas que voceé a los estudiantes]

Vean el vídeo del Défilé de Mode Le Sac de Papier grabado, afortunadamente, por un estudiante con su celular. [Convertido en un formato "uploadable" usando el convertidor en línea Zamar]



No pude predecir el resultado final de esta actividad. Pero, además de los productos esperados, los estudiantes, hicieron una exhibición en el salón, dieron un taller para la elaboración de carteras de papel para estudiantes de otros grupos (estudiantes que no toman la clase de química) y montaron una pasarela para modelar sus productos. ¡Un "efecto de mariposa"!

Definitivamente, lo que sucedió en mi salón no se explica matemáticamente con una ecuación lineal.

Y hay más...

1/28/09

Una “Wallet” de Papel
billetera de papel

En la actividad Una Cartera de Papel, todos los estudiantes, hicieron una cartera. [Muchos aún están en el proceso de finalizarlas.] Por supuesto, a muchos varones no les cautivó mucho la idea de hacer una cartera de mujer. Dicho y hecho, busqué una actividad para que su experiencia fuera pertinente a sus intereses, le añadí la tarea de hacer una billetera de papel.

Aquí tienen el vídeo de la billetera que hicieron.




Pronto verán parte de este proceso, algunos de sus trabajos y el "deleitable desmadre" del salón de clases.

1/19/09


Una Cartera de Papel

El papel juega un rol importante en las actividades cotidianas de una escuela. A pesar de los avances tecnológicos, algunas personas y compañías que usan o fabrican productos a base de papel, tienen hábitos o emplean procesos que contaminan el ambiente y son dañinos a la salud.

Los bosques del mundo están bajo una tremenda amenaza. El estándar americano para un Campo de Football es de 109.728 metros de largo por 48.768 metros de ancho. [Estarán preguntándose... ¿qué tiene que ver el football con el papel, la cartera y el bosque?...ya mismo lo van a entender... por lo menos, ¡eso espero!]

¿Sabías que se pierde un área boscosa de alrededor de 20 campos de football cada minuto? ¡Un rectángulo bien grande! ¡Una perdida astronómica!

[¿Ahora entienden?]

¿Qué estás haciendo?

¿Cómo demuestras respeto por los recursos naturales?
¿Cómo valoras la conservación del ambiente?
¿Qué puedes hacer ¡AHORA! para desalentar la destrucción irresponsable de los recursos forestales?
El proceso industrial del reciclaje comienza con el recogido de los residuos y desechos que se generan en las diferentes actividades que realizamos. Todos usamos una diversidad de productos y realizamos actividades en las que se producen residuos. Por esto; te invito a reflexionar acerca de tus hábitos.

Pongo mi granito de arena promoviendo actividades del tipo que leerán a continuación:

El que dice que UNO, no hace una diferencia, ya la hizo si le creíste... ¡Piénsalo!

11/19/08

Notación Científica
for "dummies"

Notación Científica for dummies



Hay una que otro error en la primera. Una coma aquí, una palabrita allá, nada que cambie el contenido importante, luego lo corrijo.

Notación Científica for dummies 2

Notación Científica Prueba Escrita

10/7/08

Reglas de seguridad en el laboratorio
“Mejor precaver que lamentar”


Habrán siempre excepciones a las reglas, excepto, si nos referimos a las reglas de seguridad en el laboratorio. Algunas reglas no se deben romper jamás. Las reglas generales de seguridad en el laboratorio son un ejemplo de las reglas que NO deben romperse.


Recuerda que estas reglas son generales. Cada actividad de laboratorio tiene otras reglas específicas.

9/4/08

¿Es posible hacer palomitas de maíz con un teléfono celular?
Popping Corn with a cell phone

[Cientosesentiseis veces de subir y bajar escaleras me dejaron las caderas, las rodillas y la espalda con un desmadre pero me dieron el tiempo necesario para “bloggear” desde mi casa.]

La pasada semana recibí por correo electrónico un vídeo de unos jóvenes explotando palomitas de maíz o “popcorn” con teléfonos celulares. Me pareció un envío celestial porque demostrar cómo fluye el pensamiento científico, con un ejemplo concreto, interesante y sencillo… “priceless”. A la misma vez, pudimos repasar el método científico.

Fragmentos sobre cómo lo hice

Primero, mostré a los estudiantes el siguiente vídeo:



Luego de observarlo, les pregunté: “¿Qué comentarios o preguntas tienen con respecto a lo que acaban de observar?” Claro está, tenían mil y una preguntas y dudas. ¡Las observaciones generaron preguntas! A sus dudas añadí la información de ESTA página. [Como ven, no aclaré sus dudas, hubiera preferido que ellos mismos buscaran la información pero no tienen dónde buscarla, así que, se la proporcioné.]

¿Por qué explota el “popcorn”?

En la página de LiveScience se explica que cada grano de “popcorn” tiene un interior de almidón y una pizca de agua. Su exterior es una cobertura dura. Cuando el “popcorn” se calienta a aproximadamente 232.2° C (450° F), el agua en el interior se convierte en vapor y se expande dentro de la cobertura. A medida que se va produciendo más vapor, el mismo, va haciendo presión sobre la cobertura. Cuando la cobertura ya no soporta más presión, explota, invirtiendo el grano de maíz y revelando su interior. [En este momento es que, su interior esponjoso, se impregna de los diferentes sabores que se le añaden. ¡Mmm¡¡Un amigo le echaba “syrup de pancake”! ¡Riiicos!].

Volviendo al tema, les pregunté: “Si un teléfono celular emitieran tanta energía, ¿qué pasaría con nuestros dedos si sostenemos un celular que está sonando? [Igual que con el vídeo, no les contesté. Esto de dejarlos con más preguntas que respuestas, ¡me encanta!]

Finalmente, los jóvenes hicieron el experimento (al otro día).

Vean su experimento


(Este es el mismo vídeo para que sea visto en las escuelas que tienen internet restringido)




Los jóvenes concluyeron, pero surgieron otras hipótesis para probar y se señalaron variables que no se habían considerado y que ellos entendían que se debieron controlar. ¡Un triunfo y sólo me costó un cuantos granos de “popcorn”! [A pesar de que tuve que comprar la caja entera.]

No me importa el orden en el que los estudiantes piensan. A veces hacen las predicciones como “pos-dicciones”, no dicen nada antes para no “meter la pata” pero después comentan – “Ay, yo pensé que iba a pasar esto o aquello porque…” –pero todo esto los conduce a familiarizarse con unos procesos, refinar unas destrezas y a clarificar dudas.

Referencias

Vean el enlace del vídeo completo haciendo un clic AQUÍ

Lean los comentarios de Louis Bloomfield, profesor de Física en la Universidad de Virginia y autor de la página How Everything Works: Making Physics Out of the Ordinary

Realicen conversiones de unidades de temperatura con esta CALCULADORA EN LÍNEA

7/24/08

La química del concreto
Mientras hacíamos unos arreglos en la casa, mi esposo me dijo: “¿Qué c@$%jo tiene el cemento que atrae a las hormigas?” Yo, eché la observación al compartimiento de la indiferencia en mi cerebro, sin embargo, el tema del cemento captó mi atención. Así que, sentada frente a la PC, emprendí mi camino hacia el cemento. Más tarde, después de sacudir una gran polvareda en la Red, esto es una pizca de lo que aprendí sobre el concreto. [¡Cuju, cuju!… disculpen la tos.]

En el mundo de la construcción, uno de los materiales más utilizados es el concreto. El concreto es básicamente cemento, agua y agregados, sin embargo, cada componente es imprescindible para asegurar su fortaleza y durabilidad.


El diseño del concreto requiere de muchas consideraciones.¡Sí, el concreto se diseña! Ya hay diseños patentados.


Cuando se diseña concreto hay que considerar tanto los ingredientes que se usan, como las proporciones en las que estos se combinan. Los ingredientes que se escogen para hacer el concreto van a depender del entorno en el que se encuentra la estructura que se va a construir, por ejemplo, estructuras tierra adentro, costeras, bajo tierra, bajo agua, en frío o en calor, etc. Igualmente, hay que considerar las propiedades físicas y químicas de los ingredientes porque estos permiten que el modelo trazado para la estructura se cumpla. La textura del acabado de una superficie y la elasticidad de una mezcla para su maniobrabilidad, son algunos ejemplos.

Concreto 101

Los agregados
Los agregados son materiales que se añaden a la mezcla de concreto para darle “cuerpo” y proporcionarle un “esqueleto” duro y estable al cemento. Es la superficie en donde el cemento se va a formar. Los agregados más comunes son: gravilla, arena y piedra. Los concretos más modernos ya incluyen materiales reciclados debido a que el público se está haciendo más consciente de la sustentibilidad ecológica.

El agua
El agua hidrata los componentes del cemento. La proporción en la que se mezclan el agua y el cemento produce resultados diferentes. Cuando se preparan mezclas con menos agua, el resultado final es un concreto más fuerte, por otro lado, si el concreto no está mezclado en las proporciones correctas, es más difícil de verter. Lo contrario sucede si se añade más agua al cemento; un concreto más mojado es menos fuerte, tarda más en fraguar (endurecer) y aunque es más fácil de verter, es más difícil para maniobrar.

El cemento
El cemento es una mezcla de piedra caliza y arcilla que hornean en un “kiln”. [No sé el nombre en español. ¡Aquí pueden darme un ayudita!]Un “kiln” es un cilindro largo e inclinado que puede alcanzar temperaturas de 1280°C. ¡Este “horno” es la pieza movible de equipo industrial más grande del mundo! La materia prima va rotando en este “kiln” y es allí en donde ocurren los cambios químicos y físicos complejos que se requieren para que los componentes del cemento reaccionen al hidratarse. ¿Ahora entienden porqué el cemento libera calor al echarle agua? [¡Piensen… en serio… piensen!] La mezcla de cemento es aproximadamente:
50% silicato de tricalcio 3CaO•SiO2
25% silicato de dicalcio 2CaO • SiO2
10% aluminato de tricalcio 3CaO • Al2O3
10% aluminoferrito de tricalcio 3CaO • Al2O3 • Fe2O3
5% sulfato de calcio dihidratado CaSO4 • 2H2O y/o carbonato de calcio CaCO3
Cuando el cemento se mezcla con agua, los silicatos forman: silicatos hidratados, hidróxido de calcio y calor. Estos son los materiales que contribuyen a la fuerza del concreto. La química de las reacciones es compleja. Para explicarlo de la forma más sencilla; cuando los silicatos entran en contacto con el agua, una reaccion ocurre en donde se forman iones de calcio (Ca+2). Igualmente, los enlaces del agua comienzan a romperse para formar el ión de hidróxido (OH-1) [¡Que no sabes que son iones!... son elementos o grupos de elementos con carga.] La ruptura de estos enlaces genera mucho calor. El hidróxido de calcio Ca(OH)2 que se forma al combinarse estos dos iones no es muy soluble y tan pronto comienza a saturarse la solución, este comienza a solidificarse. A la vez, se forman los silicatos de calcio hidratos que son sólidos también. Estas reacciones, mientras haya agua, continúan produciéndose. Inicialmente son rápidas, pero a medida que avanza el tiempo van tornándose más y más lentas. Puede tomar varios años antes de que el concreto alcance su mayor fuerza.

Los aditivos
Son materiales que se añaden en pequeñas cantidades para obtener o mejorar ciertas propiedades del cemento. Por ejemplo: su maniobrabilidad, plasticidad, tiempo de fraguado y otros. Con estos aditivos se obtienen efectos favorables en la producción, el procesamiento y el almacenaje del cemento. Un aditivo que mejora las propiedades antes mencionadas son los PFA (Perfluoroalkoxy), un polímero parecido al PTFE (politetrafluoroetileno) mejor conocido como “teflón”. Otros aditivos lo son el cloruro de calcio que acelera el tiempo de fraguado en climas fríos y el azúcar que demorar el tiempo de cuajado en climas calientes. ¿Azúcar?... Ah! ¡Oh! ¡Ya sé porqué c@$%jo el cemento atrae a las hormigas! ¡Yo pensé que era por el hormigón![Entiendes...hormiga...hormigón...cemento...]

Referencias
(en proceso)

5/14/08

Bionanotecnología para la NASA

La bio-nanotecnología se basa en las llamadas células artificiales que actualmente forman parte de un programa de investigación de la Nasa y es uno de los campos más prometedores de la nanomedicina.

Este proyecto propone estudiar y evaluar conceptos novedosos de dispositivos espaciales basados en "bionanomecanismos" revolucionarios que forman los nano componentes de las proteínas y el DNA.

La meta en este campo de máquinas biomoleculares es la de usar varios elementos biológicos [cuya función a nivel celular es la de generar movimiento, fuerza o una señal] como componentes mecánicos. Estos componentes mecánicos, a su vez, realizan su función biológica preprogramada en respuesta a un estímulo físico-químico.

Para más información vea la siguiente página web:
Bio-Nano Robotics (en inglés)

o busque en el siguiente directorio:
El Siguiente "Paso de Gigante" (en español)

4/17/08


Receta de una paleta
Plan B
¿No te salieron los cristales? ¡No te preocupes! [Ocúpate de hacer esta receta] Si que no lograste recristalizar el azúcar con la actividad de los cristales, con esta receta buscamos lo contrario; evitar la cristalización.¡Tu suerte no puede ser tan mala!

Ingredientes

1 taza de azúcar
1/3 taza de sirope de maíz (puedes usar miel)
1/2 taza de agua
1/4 cucharadita crémor tártaro
1/4 a 1 cucharadita de sabor (vainilla, limón, menta, su preferencia)
color líquido para alimentos
1 a 2 cucharadita de ácido cítrico o de jugo de limón (opcional)
usa este ingrediente si quieres darle a tus paletas un sabor agridulce

Materiales

Olla o cacerola de teflón o de cerámica
Cuchara de madera
Moldes de metal o los especiales para dulce (plástico blanco) o losas en cerámica
Palitos de madera
Termómetro de dulce (opcional) son muy económicos
Brocha de pastelería
Aceite de cocinar en rociador
papel para hornear ( en ingles es “parchment paper”)
un picador grueso resistente al calor (puede ser de madera o un molde de bizcocho al revés)
papel de celofán para envolver las paletas terminadas
cinta para amarrar las paletas terminadas

Procedimiento

1. Cubre el picador o el molde con papel para hornear y rocíe con el aceite de cocinar. Si estás usando moldes prepáralos con los palitos, rocíalos con aceite de cocinar y ponlos sobre el picador.
2. En su olla o cacerola, a una temperatura media, revuelve juntos el azúcar, el jarabe de maíz, el agua, y la crema del tártaro con una cuchara de madera hasta que los cristales del azúcar se disuelvan.
3. Continúa revolviendo y con una brocha de pastelería humedecida en agua caliente, disuelve cualquier cristal del azúcar que se pegue en los lados de la cacerola. Deja de mover tan pronto como el sirope comience a hervir.
4. Coloca el termómetro en la cacerola, teniendo cuidado de no tocar el fondo o los lados de la cacerola. Deja que el jarabe hierva sin el revolvimiento hasta que el termómetro apenas alcance los 300° F. (Si no tienes termómetro velas el punto en que el sirope haga unos hilos largos y que bradizos. En este punto; al echar una muestra del sirope en agua fría, se forma una bola dura que se quiebra al intentar romperla —no se aplasta al tratar de romperla)

PRECAUCIÓN: Deja que la bola que forme el sirope se enfríe en el agua antes de manejarla con las manos. Peligro de quemadura.


5. Quita la cacerola del calor y deja que el jarabe refresque un poco alrededor de unos 275° F antes de añadir el sabor, color o el ácido cítrico (si está muy caliente parte del sabor podría perderse en la cocción)
6. Trabajando rápidamente, vierte el sirope en los moldes preparados y deja refrescar por unos 10 minutos. Si no estás usando moldes, haz un círculos (de aproximadamente 2 pulgadas sobre la losa de mármol preparada o en el molde de metal preparado. Coloca un palito en cada uno, virando el palillo para asegurar que ha cubierto todo el palito con el dulce. (Aquí, más que en ninguna otra parte, el trabajo en equipo es importante.)
7. Deja que las paletas se refresquen unos 10 minutos, hasta que se pongan duros. Cubre individualmente en papel de celofán y con la cinta. Almacena en un lugar fresco y seco.

Una nota
Un día soleado es mejor para hacer tus paletas.


Referencias:
LaBau, Elizabeth (2008). Lollipops Recipe - How to Make Lollipops. Recuperado el 18
de abril de 2008, de About.com Página Web: http://candy.about.com/od/sugarcandy/r/lollypops.htm

3/31/08

El Cepilli2D2™ aka “The Bristlebot

Para mucha gente el término robot les recuerda las imágenes fatales de “humanoides” que tienen el propósito de destruir a la humanidad convirtiéndolos en sus esclavos. Esa imagen es aún producto de películas como: Terminator, The Matrix y I-Robot, entre otras.

La realidad es que lejos de estar en el futuro, los robots, ¡ya están aquí! Unos realizan la mayor parte del trabajo en una fábrica de construcción de automóviles y otros realizan tareas más familiares para la sociedad, como por ejemplo, el “Roomba” de “iRobot” que aspira pisos. [¡Ahora hay uno que los lava!]

Navegando por la Red encontré este vídeo y, por supuesto, busqué integrarlo al área de química.

A mis colegas maestros
Un modelo es un modelo, sea un átomo o un...¡ROBOT! Observen que intento alinear, valientemente, este contenido con los Estándares de Contenido y Expectativas de Grado del Programa de Ciencias (Química) del Departamento de Educación de Puerto Rico.


Actividad
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Hoja de Trabajo
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Vídeo del procedimiento




Referencias:
Oskay, Windell H. (December 19 2007). Evil Mad Scientists. Recuperado el 21 de marzo de 2008 de Evil Mad Scientist Laboratories, Bristlebot: A tiny directional vibrobot Página web: http://www.evilmadscientist.com/article.php/bristlebot


Para saber más sigue los enlaces:

Impactos sociales de la robótica y de la automatización avanzada en el año 2010

La recuperación económica de Japón y la Revolución Tecnológica

How Robots Will Affect Future Generations

Vídeos:
Predicciones 2007 World Future Society
Predicciones 2008 World Future Society

3/26/08


¿Qué es el cristal de azúcar?

El cristal de azúcar es el producto del refinamiento del azúcar de caña por medio de un técnica llamada cristalización. De hecho, el cristal de azúcar es la forma más pura de azúcar disponible porque se excluyen todas las impurezas mientras van “creciendo” los cristales.

¿Un cristal que crece?

Así como lo lees. En una solución, un disolvente puede aguantar cierta cantidad de soluto; esto se conoce como la solubilidad de un material. Si se aumenta la temperatura de la solución, la solubilidad también aumenta. Esto se debe a que, cuando el agua está caliente, las moléculas se “alejan” y crean el “espacio” para que más material sólido se pueda disolver. Cuando no se puede disolver más soluto se dice que la solución está saturada. Al enfriarse la solución, las moléculas del agua empiezan a juntarse y hay menos espacio en la solución para el soluto.

Cristales de azúcar negra



A medida que las moléculas de agua “empujan” el exceso del soluto; comienzan a formarse los cristales. A este proceso se le llama recristalización [recristalización porque era un cristal sólido, se disolvió y luego recristalizó] y dependiendo de las condiciones, se pueden obtener muchos cristales pequeños o un cristal grande.

¿Sabías que la creistalización es el mismo proceso que produce el cuarzo y los diamantes en la naturaleza?

Para ver una actividad de laboratorio pincha el icono en la parte superior derecha de la imagen. [¡El cuadrito de arriba!]

Una paleta de cristal
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Hoja de trabajo
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¿Quieres saber más? ¡Sigue los enlaces!

Cómo hacer cristales de azúcar (en inglés)
Cristales de azúcar (en español) ¡Hay fotos!

3/23/08

Estudiantes haciendo Jabón

Aparentemente está algo "pesada" la grabación en vídeo [no es una grabación en vídeo, son fotos montadas usando la aplicación de Windows Movie Maker]. Los invito a que lean el resto del Blog en lo que esperan [estoy en pañales con esto de editar vídeos].



3/18/08


Un “secreto” jabonoso

La química no es “mágica”. Si tu fascinación es como la de muchos [¡que la encontramos asombrosa e increíblemente atrayente! ] van a descubrir su sugestivo “encanto” pero, si no lo es, igualmente encontrarán que conocer sobre la química es útil, práctico y beneficioso.

¡Caramba!¡Si estamos rodeados de materia!

Revelaré algunos de “los secretos” de la química. Para esto, debemos entrar al baño, allí es donde encontraremos una “barrita mágica”… sí, dije “barrita mágica” que hace “desaparecer” el sucio de tu cuerpo: la barra de jabón.

¿Cómo se hace el Jabón?

La saponificación de grasas y aceites es el proceso más común para producir jabón. El mismo consiste en calentar la grasa o aceite con una base fuerte para producir jabón y glicerina. La hidrólisis de un éster (ácido graso) con una base fuerte es otro proceso que produce jabón y glicerina.

La ecuación sin balancear de la reacción de saponificación



Las grasas y los aceites que se usan para la fabricación del jabón provienen de diferentes fuentes. Sebos y mantecas de los animales; aceites de oliva y ricinos de fuentes vegetales. [Sí, sí, hay muchas otras mantecas y aceites.] Las bases fuertes comúnmente usadas para la producción del jabón son el hidróxido de sodio (NaOH) y el hidróxido de potasio (KOH). Los jabones de sodio (Na) tienden a ser más duros que los de potasio (K). Estos últimos, por a ser blandos, se usan en la elaboración de algunas cremas de afeitar y jabones líquidos.

¿Cómo funciona el jabón?

El jabón es una molécula larga con una punta o cabeza afín al agua (hidrofílica) y una larga cadena o rabo que no le gusta el agua (hidrofóbica).


Debido a que las moléculas de jabón tiene este comportamiento doble (hidrofílico e hidrofóbico), cuando se añade al agua, sus cabezas hidrofílicas se proyectan hacia el agua, mientras que las largas cadenas hidrofóbicas se unen a las partículas de grasa y permanecen en el interior (alejándose del agua). De ese modo, se forman grupos circulares llamados micelas, quedando la grasa atrapada en el interior. Estas micelas son suspendidas y esparcidas en el agua formando una emulsión que se elimina fácilmente con agua.


El jabón y el detergente... ¿son lo mismo?

En términos generales, los jabones se consideran “naturales” o “verdaderos” mientras que los detergentes se consideran “man-made” o “hechos por el hombre”. Ambos comparten una propiedad química importante y es que reducen la tensión superficial del agua. Al hacer esto, el agua entra más rápido en la tela y se remueven fácilmente las manchas.

El jabón se usa mayormente para el cuerpo mientras que el detergente se usa para la ropa (algunos detergentes contienen jabón). El jabón, por ser un producto natural, es menos dañino a la piel y al ambiente (es biodegradable). Por otro lado, el jabón puede combinarse con los iones de magnesio (Mg +²) y calcio (Ca +²) presentes en el agua “dura” y formar residuos insolubles, (los que se pegan a la bañera). Estos residuos pueden tapar las tuberías y adherirse a la ropa. Como el jabón en agua dura no se enjuaga fácilmente; estos residuos tienden a acumularse, causando daño a la ropa y dejando un tufo.[¡Fooooo!] Otra desventaja del jabón es que pierde sus propiedades limpiadoras después de un tiempo. Así que, ¡no laves la ropa con jabón!

Las moléculas de jabón y detergente

Una ventaja de los detergentes es que son más poderosos que los jabones para quitar las manchas y pueden ser diseñados [por quién más sino por químicos] para realizar los diferentes tipos de trabajos de limpieza. Hay detergentes que hacen burbujas (para lavadoras que se cargan por arriba) y detergentes que no hacen burbujas (para lavadoras que se cargan por el frente)

¡¿Que no sabías que las burbujas juegan un papel importante en la acción limpiadora de un detergente?! Pues, eso es otro tema...

¿Burbujas o no burbujas?... esa es la pregunta.

Más sobre el jabón
Vídeos de cómo hacer jabón (inglés) [entra a verlos]
Recetas de jabón (inglés) [es un recurso excelente]
La saponificación, el arte de hacer jabón (español)
La química de jabones y detergentes (inglés)

2/4/08

El agua jamás dejará de sorprendernos


Estudiar el agua más allá de la molécula de H2O es una tarea difícil porque las redes que forman los puentes de hidrógeno [ver recurso] en la molécula de agua son motivo de estudios. Incluso, estos puentes de hidrógeno son la causa de que el agua tenga tantas propiedades extraordinarias.


El vídeo que verán [o que ya vieron] muestra lo que sucede cuando se le aplica un voltaje alto al agua destilada que se encuentra en dos "beakers" de cristal que están “uno pegadito del otro”. En donde se forma espontáneamente una conexión estable y la misma parece “un puente colgante de agua”.



Un análisis experimental detallado revela estructuras estáticas y dinámicas así como transferencia calor y masa a través de este “puente de agua”.

¡Una maravilla maj pa’este mundo ques taj repleto! [en buen puertorriqueño] No hay duda de que el agua es una de las sustancias más importantes del mundo.[con seguridad es la más importante]

Definitivamente, al agua hay que decirle “usted y tenga”; no podemos tratarla como a cualquier otro líquido.

Para leer todo el experimento haz un clic AQUÍ

12/26/07

La Velocidad de una Reacción Química y las Resoluciones de Año Nuevo

No hay nada que no pueda relacionar con la química. Así que hoy, de algún modo, voy a relacionar la velocidad de una reacción química con las resoluciones que hacemos en el Año Nuevo.

La velocidad de una reacción química se define como la cantidad de sustancia que se produce o que se transforma en una reacción por unidad de tiempo. Las resoluciones de Año Nuevo son la cantidad de cosas que queremos hacer en un año.

La velocidad de una reacción no es la misma siempre. Inicialmente, cuando la concentración de reactivos es mayor, la probabilidad de que se den choques entre las moléculas de los reactivos también es mayor, por lo tanto, la velocidad con la que se inicia una reacción es mayor. Con las resoluciones, igualmente, iniciamos con mucho ánimo, ¡las ocurrencias chocan unas con otras para quedar colocadas en nuestra lista de resoluciones!

A medida que la reacción avanza, va disminuyendo la concentración de los reactivos, por lo que disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de la reacción. Con las resoluciones, después de una semana o dos, relegamos nuestro propósito original y hasta olvidamos el asunto que queríamos cambiar, por lo tanto, comienza a disminuir el ánimo con el que iniciamos.

La medida de la velocidad de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la velocidad de una reacción necesitamos medir, ya sea, la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo o la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo. La medida de nuestro desempeño cumpliendo las resoluciones se evalúa a razón de la cantidad de resoluciones cumplidas en el año.

En esta era tecnológica, esas promesas que nos hacemos el 1 de enero y olvidamos al otro día, llegan a la RED. Encontré unas páginas que se dedican al “negocio de las resoluciones”. Una de las páginas ofrece ayuda para diseñar un plan de ataque para lograr tus metas. Otra, ofrece ayuda para identificar tus preferencias, aprender de expertos, hacer conexiones con otros, compartir experiencias y ver vídeos inspiradores. Estos son:

http://www.mygoals.com/about/NewYearsTips.html
http://www.peoplejam.com/

Sin importar lo que hagas, las resoluciones de Año Nuevo nos dan una buena justificación para reflexionar sobre lo que hemos hecho y proponer los cambios que deseamos. ¡Es un paso!

¡FeLiCiDaDeS!