lunes, 30 de mayo de 2016

Experimentos de ácido nítrico con cobre

La solución de cobre azul es hermosa y da un gran contraste con el color marrón del dióxido del nitrógeno en forma gaseosa. "El ácido nítrico actúa sobre cobre," ¿Qué significa realmente eso? Vamos a ver un experimento para que tus alumnos lo puedan conocer de primera mano. Para esto necesitaras un matraz redondo para lograr esta reacción química hermosa y la la llamarada extra que se merece.

Material requerido: un matraz de fondo redondo, vasos de precipitados y la solución básica.

La demostración comienza con un duro o centavo. Estas monedas antiguas son en su mayoría de cobre, a diferencia de las monedas más recientes que son realmente de cobre-plateado o de cinc. El penique brillante va al matraz de fondo redondo. Conecta el matraz a un cilindro graduado de 500 mL y lo vas llenando con una solución ligeramente básica. La reacción se inicia con la adición de 20 ml de ácido nítrico concentrado en el matraz. El gas de color marrón que es dióxido de nitrógeno, se produce inmediatamente; con un burbujeo vigoroso y hasta producirá una espumar. El gas marrón escupira burbujas mientras que un líquido verde comenzara a quedarse en la parte inferior del matraz. El gas comienza a burbujear a través de la solución de color rosa, y finalmente se desvanecera. El dióxido de nitrógeno reacciona con el agua para producir ácido nítrico en el cilindro, haciendo que baje el pH de la solución en la botella para activar el indicador de fenolftaleína incoloro. Cuando la reacción se detiene, las burbujas y el agua poco a poco comenzando a ir hacia arriba del tubo. Una vez que el agua baja por el matraz, la temperatura baja drásticamente y luego el agua drena rápidamente el cilindro en el matraz. El gran final ocurre cuando el agua se haya absorbido en el matraz de fondo redondo y hace un fuerte sonido de sorber.



Como veis con este vistoso experimento podrás mantener la atención de todos tus estudiantes de los cursos de química.

jueves, 12 de mayo de 2016

Aplicación de la estequiometría

Identificación de un desconocido carbonato

Los estudiantes hacen reaccionar su desconocido carbonato con ácido clorhídrico. La reaccion es rápida y se va a utiliza la estequiometría para identificar la sustancia desconocida. Los estudiantes miden aproximadamente 2 gramos de la sustancia desconocida y luego pesan la masa exacta de su reactivo. Ambas sustancias reaccionan con el ácido clorhídrico para producir cloruro de sodio acuoso, dióxido de carbono y agua. Estas son las dos reacciones químicas:

Na2CO3 (s) + 2 HCl (aq)--> 2 NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

O

NaHCO3 (s) + HCl (aq)--> NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l)

Vemos inmediatamente que esto va.. El ratio molar es 1:1 de bicarbonato de sodio a cloruro de sodio, o 1:2 para el carbonato de sodio a cloruro de sodio. Los alumnos hacen reaccionar su muestra de carbonato desconocido con 3M de ácido clorhídrico en un plato de evaporación, usando un placa para minimizar las salpicaduras y se ve como las burbujas de dióxido de carbono escapan. Una vez efectuada la reacción, se calienta la mezcla de reacción sobre un mechero de Bunsen para conducir el agua. Cualquier exceso de ácido también es eliminado con el calentamiento. Cuando la mezcla de la reacción se seca totalmente lo único que queda es la sal.




En esta practica propuesta no se da a los estudiantes las instrucciones para averiguar su identificación, sólo se pide que justifican su respuesta con cálculos y con una explicación. Para el deleite, los equipos dentro del laboratorio idearon distintas soluciones a este problema de estequiometría. Un grupo decidió calcular la masa predicha de NaCl según la cantidad a partir de material; ejecutar el cálculo para cada uno de los dos reactivo carbonato de posible. Otro grupo trabajó hacia atrás desde la masa de cloruro de sodio para determinar la masa del reactivo necesaria, y luego lo comparo con la masa del material de partida. Y asi se pueden dar tantas soluciones como grupos de laboratorios había

No estoy seguro de donde se originó esta práctica. Creo que uno de mis colegas la utiliza para hacer una versión de esta práctica con sus alumnos. Este experimento da muy buenos resultados y tarda aproximadamente una hora desde el inicio hasta el final, incluyendo cálculos.

Si queréis animar a vuestros estudiantes es una buena manera de alentarlos al método científico.

martes, 5 de abril de 2016

¿Qué es un electrón?

Definición de un electrón: un electrón es una partícula subatómica que tiene una carga negativa (-1) y se encuentra alrededor del núcleo de los átomos (no así en el núcleo en sí mismo). Los electrones no tienen componentes conocidos o subestructura y por lo tanto se consideran generalmente que son partículas elementales.

Datos fundamentales sobre electrones

  • Los electrones están en el volumen de los átomos que rodea el núcleo y no en el núcleo de los átomos que es donde los protones y los neutrones están situados.
  • Los electrones son partículas subatómicas pero no son nucleones.
  • Los electrones tienen una carga negativa de -1.
  • Un electrón tiene una masa aproximadamente 1/1836 de la masa de un protón, por lo que una masa relativa de ≈ ≈ 1/1836 0.0005 es cero.
  • Los electrones por lo tanto representan muy poco de la masa total del átomo del que forman parte.
  • El número de electrones en un átomo es igual al número de protones en el átomo. Eso es porque los átomos tienen carga neutra y los protones tienen una carga de + 1 mientras que los electrones tienen una carga de -1 por lo que debe haber el mismo número de cada uno de ellos para que el átomo entero tenga carga neutral.
  • Recordemos que el número de protones en un átomo es el número atómico de ese átomo (elemento).

jueves, 3 de marzo de 2016

Química inorganica

La química inorgánica persigue estudiar la tabla periódica entera como su dominio. Las reacciones catalizadas por metales de transición son responsables de una producción económica que iguala el PIB de los países más industrializados. La química verde trata de hacer más eficientes estos procesos. Como nos esforzamos hacia un futuro más sostenible, los compuestos inorgánicos suelen jugar un papel clave en el desarrollo a gran escala de fuentes alternativas de energía. Mientras tanto, la naturaleza es un fabuloso químico inorgánico: algunas enzimas y proteínas reguladoras contienen centros metálicos que controlan las transformaciones químicas y la arquitectura de la proteínas. Los materiales y nanoquímica son otras de las ramas florecientes de la química inorgánica que prometen grandes avances dentro del mundo de las comunicaciones, del almacenamiento de datos, de sensores y de catálisis.

El grupo de química inorgánica en Yale se centra mas  en la organometálica y química de coordinación, la química bioinorganica, la química de materiales y la catálisis. Los mecanismos de reacción, nuevas transformaciones químicas y las estructuras de la novela, vinculación y Estados electrónicos se encuentran en el corazón de estas áreas. En Yale, uno puede investigar las propiedades catalíticas de un nuevo material; el mecanismo de una reacción de organometálicos; la interacción de los radicales orgánicos y base de metal con la base de un sitio de la fotosíntesis.

Así el programa de química inorgánica en esta universidad combina un toque de lo práctico con énfasis en el desarrollo de los principios fundamentales. Se descubren nuevos procesos catalíticos para funcionalizar las moléculas pequeñas y sintetizar nuevos farmacos en paralelo con los principios básicos que implican sistemas de metal.

La bioquímica y materiales electrónicos o de estudios en el centro de química inorgánica donde muchos descubrimientos son muy importantes y significativos para llevarlos a aplicaciones en la vida cotidiana y hacer la vida mas fácil a todos.

miércoles, 6 de enero de 2016

El Hidrogeno

Vamos a ver algo de información básica sobre el primer elemento de la tabla periódica, el hidrógeno, cuyo simbolo quimico es H.

Su número atómico es 1. El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica, lo que significa que tiene un número atómico de 1 o 1 protón en cada átomo de hidrógeno.

Su peso atómico: 1.00794. Esto hace el hidrógeno el elemento más ligero. El hidrógeno es el elemento más abundante. Alrededor del 75% de la masa del elemento del universo es el hidrógeno.

El isótopo más común del hidrógeno es el protio, que tiene 1 protón y 0 neutrones. El gas hidrógeno es extremadamente inflamable. Es utilizado como combustible por el motor principal del transbordador espacial y se asoció con la famosa explosión del dirigible Hindenburg.

Comúnmente compuestos de hidrógeno se denominan hidruros. El hidrógeno puede ser producido por metales reaccionan con los ácidos (por ejemplo, zinc con ácido clorhídrico).

La forma física del hidrógeno a temperatura ambiente y presión es un gas incoloro e inodoro. El hidrógeno tiene muchos usos, aunque la mayoría del hidrógeno se utiliza para el procesamiento de combustibles fósiles y en la producción de amoníaco.

En compuestos, el hidrógeno puede tomar una carga negativa (H-) o una carga positiva (H +).

miércoles, 2 de diciembre de 2015

Isótopos radiactivos usados en medicina



Con el avance en la tecnología médica, muchos nuevos métodos de tratamiento están llegando a nuestros hospitales. Los investigadores están probando diferentes medios para frenar y tratar los trastornos potencialmente mortales. Una inclusión reciente es el uso de isótopos radiactivos.

La medicina nuclear ha ganado popularidad en los últimos tiempos, con el uso de los isótopos. Fue sólo durante los principios de la década de 1930 que estas sustancias se usaban para el procedimientos del diagnóstico en la medicina.

Después de la invención de la cámara de centelleo gamma por la ira de Hal, un ingeniero norteamericano en la década de 1950, hizo relativamente fácil de diagnosticar lesiones profundas en el cuerpo.

En medicina nuclear, las radiaciones emitidas por elementos radiactivos se emplean para proporcionar una imagen de alta calidad de los huesos y de los órganos blandos como el corazón, hígado, tiroides, etc.. Ademas se uas para comprobar el funcionamiento de los órganos en el cuerpo.

El Tecnecio-99 es uno de los isótopos más comunes utilizados en los hospitales. El radioisótopo se emplea para diagnosticar, detectar y tratar problemas de tiroides como el bocio.

Otra utilización de los radioisótopos es en la resonancia magnética (NMRI), donde se pueden visualizar las funciones y las estructuras corporales internas. Cualquier parte afectada en cualquiera de los órganos internos se puede diagnosticar fácilmente usando este método.

Además se usa en el trazado del cerebro para detectar la presencia de tumores o coágulos. Un tratamiento bien conocido es el PET scan o escaneo de tomografía por emisión de positrones, donde se puede supervisar la actividad metabólica del tejido.




Un indicador conocido como fludeoxyglucose (FDG), que además es muy similar a la glucosa pero con picos de flúor-18, un isótopo radiactivo, se administra en el cuerpo que ayuda en la observación de las actividades en los tejidos. Fósforo-32 y -33 se utilizan para etiquetar las unidades básicas del ADN o los nucleótidos.

El sodio-22 y cloruro-36 se usan para el estudio de los iones en el cuerpo.

La exploración de una mascota por TAC ofrece información importante sobre varios tipos de enfermedades, de la demencia al cáncer y también da 30% mejor diagnóstico.

Una terapia con radionúclidos o RNT es una terapia diagnóstica donde se controla el crecimiento de las  células cancerosas y las células se eliminan incluso con la radiación. Las células de la médula ósea perjudiciales se eliminan usando una dosis letal de radiación, antes de reemplazar las células enfermas por células sanas. Para tratar la leucemia y para proporcionar alivio para el dolor causado debido a que, Samario-153 y stronium-89 se utilizan.

Este método se llama quimioterapia, que ayuda en el tratamiento de cánceres.

Muchos usos de isótopos radiactivos se han convertido en una bendición para la ciencia moderna. Isótopos radioactivos son altamente inestables, debe tener mucho cuidado al usarlas.

viernes, 13 de noviembre de 2015

Usos de los isotopos radiactivos



Los isótopos radiactivos o radioisótopos son naturalmente o artificialmente creados a partir de isótopos de elementos químicos que tienen un núcleo muy inestable. Estos productos emiten radiacion alfa, beta y rayos gamma. Después de que el núcleo se divide, se descompone y forma un átomo diferente de tener diferente número de protones. Existen muchas aplicaciones en los diversos campos como en la medicina, investigación, etc..

Los Isótopos radioactivos usados en la investigación

Radionucleidos se usa en muchas instalaciones de investigación para el desarrollo de nuevos productos y también se utiliza en la investigación científica. 



Los siguientes son algunos usos de isótopos radiactivos:

Los nuevos tratamientos del cáncer son desarrollados usando materiales radiactivos por los investigadores médicos. En la investigación médica, los aminoacidos de las células también se etiquetan usando un isótopo radiactivo.

Para determinar la edad de los fósiles y de los artefactos antiguos, los geólogos y los arqueólogos usan un elemento radioactivo natural llamado carbono 14. Este proceso se llama datación radiométrica o fechar mediante el carbono 14.




En la investigación ambiental, las pequeñas cantidades de los materiales radiactivos y se usan  para rastrear la presencia y el movimiento de los contaminantes químicos en el suelo y en el  agua.

En la investigación geológica, el uranio que es un isótopo radiactivo que ocurre naturalmente en la tierra sirve para el estudio de la deriva continental y para determinar la edad de la formación de las rocas.

Los investigadores agrícolas utilizan los isótopos radioactivos para desarrollar plantas resistentes a enfermedades, control de plagas de improvisar y producir fertilizantes eficaces.

Otra técnica es la irradiación de los alimentos. En este método se tratan los alimentos con rayos gamma para que tengan una vida útil más larga. Los rayos gamma se pasan a través de los alimentos para detener el deterioro y erradicar la presencia de microorganismos  patógenos. El resultado final de esto que la comida permanece fresca por un largo periodo de tiempo y también es más seguro.