La Termodinámica es uno de los temas que todo profesor de ciencia debe abordar alguna vez en sus cursos , tanto de educación secundaria como de educación superior , también no es menos cierto que muchos profesores de colegios deben enseñar esto sin ser especialistas del ramo y lo que es peor , a veces sin haber cursado jamás una asignatura científica como mención .
Conceptos básicos y fundamentales en los diferentes enlaces que hay en Internet se ven entrampados pues se explayan en un compendio de fórmulas matemáticas y deducciones difíciles de comprender para el novato e inexperto .
Si no se entiende algo en forma real difícilmente podrá ser transmitido,compartido o enseñado , no siempre hay un profesor de ciencia impartiendo clases , la gran mayoría en lugares públicos no lo son .
Es fundamental al menos que se entiendan las nociones básicas y de ahí el alumno puede construir su propio conocimiento o perfeccionarse con mayor seguridad en el futuro
Este compendio de clases , está en un libro cuyo enlace dejo aquí
Este material pertenece al profesor Dr José Valderrama Mendez , quien imparte clases en la escuela de Ingeniería de la Universidad La Serena , en Chile .
El ideó una serie de vídeos en los que expone de forma clara y didáctica conceptos fundamentales , usando un lenguaje simple y ameno .
La página donde puede encontrar más vídeos de este profesor es ;
Este 21 de diciembre, el mundo vivirá una de las fechas más (y menos) esperadas por la humanidad: el supuesto “Fin del Mundo”, que ha dado lugar a innumerables teorías apocalípticas.
Si bien la mayoría cree que nada especial ocurrirá en esa fecha, lo que ha sido respaldado por evidencias científicas que llaman a no alarmarse, hay quienes aseguran que se desarrollarán desastres planetarios, tormentas solares furiosas y negativos alineamientos cósmicos, entre otras cosas.
Ante este panorama, desde la página especializada Space.com conversaron sobre el tema con la NASA, cuyos expertos explicaron en detalle 5 escenarios apocalípticos que NO ocurrirán en diciembre próximo.
1.- La llegada del planeta Nibiru.
Una de las especulaciones sobre las que se ha hablado es el desastre que dejaría en la Tierra el supuesto planeta “Nibiru”, también llamado “Planeta X”, el cual se dirigiría a nuestro planeta.
La teoría es liderada por Nancy Lieder, autoproclamada “experta de Nibiru”, quien primero señaló que en mayo de 2003 el planeta provocaría una gran catástrofe. No obstante, tras no cumplirse su anuncio, cambió la fecha para el 21 de diciembre de 2012.
Pese a ello, la NASA advierte que no existe ninguna evidencia de que “Nibiru” sea real.
“Nibiru es ridículo porque no existe, nunca ha existido como algo más que un producto de la imaginación de pseudo-científicos a quienes no parece molestarles la completa falta de evidencia”, señaló Donald Yeomans, astrónomo de la agencia espacial estadounidense.
2.- La super tormenta solar.
Las tormentas solares, conocidas como diluvios de partículas energéticas provenientes del Sol, se registran en la actualidad y, usualmente, lo hacen con mayor o menor intensidad en ciclos que duran cerca de 11 años.
De hecho, cuando estas partículas colisionan con la Tierra pueden generar auroras y problemas a los sistemas satelitales, aunque no ocasionan ningún daño que perdure, según Yeomans.
Sin importar aquello, existen quienes creen que una súper tormenta solar azotará la Tierra el 21 de diciembre próximo. De acuerdo al experto, sin embargo, no existe evidencia de que un suceso de estas características vaya a ocurrir.
Representación de Nibiru | Gilderm (SXC)
3.- Alineamientos cósmicos.
Además de las teorías señaladas, existe preocupación por la presunta alineación que podría generarse entre planetas o estrellas, la cual podría transformar la Tierra. Por ejemplo, algunos teóricos indican que desde nuestro punto de vista el Sol se cruzará enfrente del plano de nuestra galaxia el 21 de diciembre próximo.
Pese a esto, Yeomans enfatizó que dicho fenómeno ya ocurre dos veces al año. De hecho, el experto precisó que eventualmente el Sol cruzará el plano de nuestra galaxia, pero dijo que como el astro se encuentra a 67 años luz de dicha zona le tomará millones de años hacerlo.
Otras personas, incluso creen que los efectos gravitacionales de la alineación de planetas afectará la Tierra. Pero, no se espera ninguna alineación planetaria este 21 de diciembre y “si hubiera una, no causaría ningún problema”, dijo el astrónomo.
4.- Volteo de los polos.
Algunas personas creen que en diciembre de 2012 no ocurrirán tormentas solares ni ataques planetarios, sino que se producirá un volteo de los polos terrestres, ya sean los magnéticos -a los que apuntan nuestras brújulas- o los geográficos -que marcan el eje de rotación de la Tierra-.
No obstante, de acuerdo a los científicos no hay razón para temerle a esta teoría, específicamente, porque la Luna estabiliza la rotación de nuestro planeta.
Según Yeomans, los polos magnéticos del planeta sí se voltean, pero en períodos de aproximadamente 500.000 años y no de forma imprevista.
Y si lo hicieran, no se producirían problemas reales, a lo sumo, se presentarían inconvenientes con las brújulas que cambiarían la dirección norte a sur.
El experto aseguró, para tranquilidad de los habitantes, que no hay evidencia de que los polos se vayan a voltear el 21 de diciembre de 2012.
5.- ¿Impactos cósmicos?
“La Tierra es siempre vulnerable a impactos de cometas y asteroides, pero los impactos gigantes son inusuales”, indicaron desde Space, a lo que agregaron que “la última gran colisión tomó lugar 65 millones de años atrás, dando fin a la Era de los Dinosaurios”.
Ante una eventual colisión gigante, que algunos temen que ocurra el próximo 21 de diciembre, Yeomans señaló que “No existen objetos cercanos a nuestro planeta en 2012 que presenten un riesgo creíble para la Tierra. Ninguno, cero, nada”.
Todos hemos hecho alguna vez la demostración de la vela encendida sobre un plato con agua y el vaso invertido , el caso es que esta prueba se puede volver tanto más espectacular según la producción que pongamos en la demostración , si se quiere hacer con humor y lograr que la clase participe es una buena instancia, sobre todo en el caso de un aula llena de niños demasiado silenciosos , en una clase de ciencia no debe haber silencio pues esta pone en juego la creatividad y la participación activa. He aquí el experimento en forma simple y una de sus explicaciones, aun cuando esta no sea la solución al problema en si , que parece muy simple.
Otra forma mas interesante es agregar una cuota de misterio para permitir a los alumnos más pequeños plantear Hipótesis , en el fondo la forma es la misma pero los objetivos que se buscan pueden ser más elaborados , eso corresponde a la creatividad del docente . La explicación que aparece aquí es para estudiantes de secundaria o niños más grandecitos , para los más pequeñitos lo de la convección del calor se puede enseñar con un calefactor en una pieza algo helada .
Para una demostración más espectacular y con mayor interacción de parte del público de un salón de clases está la siguiente opción , aun a pesar de esto la explicación no es la solución a esta cuestión .
La cuestión no es la demostración sino la explicaciónque se da al fenómeno que ocurre , al encender la vela esta reacciona normalmente con el oxígeno del aire y se combustiona en el pabilo o mecha que comienza a quemarse , pero al colocar el vaso encima se nos ha dicho siempre que el agua sube porque hay un vacío y se produce porque todo el oxígeno se consume , apagando la llama por diferencia de presión, una de las cosas que ocurre es que parte de la cera de la vela reacciona con el oxígeno combustionando y produciendo CO2 y Agua , por eso es que vemos gotas de agua en las paredes , se nos dice también en muchas explicaciones que se forman dos gases, CO2 y Vapor de agua , que producen volúmenes más pequeños que el oxígeno y que es por eso que sube , porque disminuye la presión interior del vaso dejando entrar el agua en su interior hasta que ambas presiones la interior como la exterior se igualan . Pero he aquí el error , si el agua fuera vapor de agua ocuparía un mayor volumen porque es un gas que tiene mayor volumen que el oxígeno , como condensa (Licua) ocupa un menor volumen , ademas está la cuestión de que al apagarse la vela el gas de adentro del vaso se enfría y al enfriarse ocupa menor volumen pues "a menor temperatura menor es el volumen" . La mayoría de la gente cree que es la mecha de la vela la que reacciona quemándose con el fuego de un encendedor , en realidad esta solo cumple la tarea de mantener el fuego estable y que dure mucho tiempo encendida , pero el combustible es en realidad la parafina . ¿Por qué entonces sube el agua ? al consumirse el oxígeno la presión atmosférica en el exterior es mayor que en el interior así que literalmente empuja al agua hacia dentro del vaso . El CO2 y el Agua producidos no ocupan el mismo volumen que el oxígeno , según la estequiometría de la reacción , esta ocurre así C₂₉H₆₀+44 O₂→29 CO₂+30 H₂O por cada mol de cera , se ocupan 44 volúmenes de Oxígeno y solo se producen 29 volúmenes de CO2
Ahora una explicación más técnica y aplicando los conocimientos sería la siguiente , si sabemos que existe una reacción química de combustión entre la parafina y el oxígeno dentro del aire del vaso que produce Dióxido de Carbono y Agua , la proporción sería que por cada dos moléculas de oxígeno que reaccionan se produce una de dióxido y también una de agua . Según la Ley de Avogadro "un numero igual de moléculas siempre ocupa un mismo volumen si la presión y la temperatura no varían", entonces la pregunta a plantear a sus alumnos es ¿cómo es posible que el consumo de oxígeno por si mismo haga variar la presión del gas contenido en el vaso ? a través de la estequiometría , es decir la parte química , no va la respuesta . ¿Qué pasa entonces? El fenómeno físico es el calentamiento del aire dentro del recipiente , esto hace aumentar la temperatura debido a la llama , aplicando Ley de Gay Lussac que relaciona temperatura con presión ( no Ley de Charles pues el volumen del recipiente no aumenta) la llama hace aumentar la presión dentro del recipiente , parte de ese gas se calienta y se dilata haciendo que se produzca un burbujeo en la parte inferior del vaso por el que escapa hacia afuera hasta que se igualan las presiones interna con externa , cuando la vela se apaga al consumirse el oxígeno el aire interno se comienza a enfriar disminuyendo la presión interna , así la presión externa comienza a empujar agua hacia el interior del vaso debido a esa diferencia de presiones y esto se detiene hasta que ambas presiones se igualan . Si piensa que necesita una vela para comprobar esto , haga el proceso siguiente , caliente el aire de un vaso por un rato con un encendedor , cuando este esté bien caliente invierta el vaso sobre el agua contenida en un recipiente y observará lo mismo .
La pregunta que un grupo de investigadores se hizo fue ¿Es solo CO2 y Agua lo que se forma adentro,? y el combustible ¿no formará otra especie de compuesto gaseoso con la cera de la vela ?. Así que se dispusieron a investigar , para eso realizaron el mismo experimento que se hace en las aulas de colegio , usaron una probeta invertida y una cubeta obteniendo los mismos resultados que todos , pero esta vez agregaron algo de emoción al asunto , dispararon un rayo de luz lo suficientemente energético directo al gas contenido dentro del recipiente y Eureka , este se incendió en su interior . ¿Pero cómo si el CO2 no es inflamable? ...... ¿que hay exactamente dentro de la probeta ?
Eso se llama Indagación e Investigación ....dejo esto para pensar . Un mismo experimento y una forma mucho más interesante de jugar con una vela .¿No les parece?
El Doctor en Física Teórica de Partículas Elementales de la prestigiosa Universidad Federico Santa María , don IVÁN SCHMIDT ANDRADE dictó esta charla en la Asociación de Ex Alumnos de la universidad .
Para todos ustedes que están interesados , esta es una charla muy completa , en un lenguaje asequible ideal para un profesor que desea explicar a sus alumnos en forma clara parte de este proyecto en torno al cual hay demasiados mitos y desinformación , un profesor debe estar constantemente al día
Home es la Película estrenada el 5 de Junio del 2009 en cines, youtube, blue- ray, simultáneamente en 50 países, es un documental grabado en tomas aéreas , que va relatando de una manera hermosa la Evolución de nuestro planeta , y de como la actividad humana fue cercenando poco a poco el hermoso y perfecto equilibrio que sostenía la vida en nuestro planeta.
Esta película es gratis gracias a los mecenas que la financiaron , así que está disponible para ti , para que la uses en tus clases de Ecología. Evolución, Termodinámica, Química de los suelos, del Aire y del Petróleo , puede ser usada como motivación para iniciar una unidad o evaluación alternativa pues si se genera un gran debate en tu clase habrás logrado mucho más que hacer una evaluación escrita , los chicos están obligados a aplicar lo aprendido en diversas asignaturas posibilitando la integración de sus materias y darles un verdadero significado a su aprendizaje.
La película te muestra imágenes alrededor del mundo, fue financiada por marcas de prestigio para ser realizada , este link te ofrece parte de las entrevista y los objetivos de porque se hizo y del por qué es gratis .
¿Sabías que hasta en los actos de seducción y conquista es más probable que sea la química la que esté haciendo que seas más o menos exitoso?
¿Te has preguntado por qué una chica sin ser tan bella tiene ese algo que es inolvidable para ti? Bueno, es probable que una parte de tu ego sufra un poco, pero en todo está la QUÍMICA , para que te diviertas y aprendas un poco repasa este gran documental elaborado por Discovery Channel llamado LA CIENCIA DEL SEX APPEAL
el cáncer de colon es una de las enfermedades más comunes de nuestra población ,
la vida moderna tan caótica y llena de trabajo, sumada a las malas condiciones ambientales
y a una pésima alimentación,
han contribuido a que esta enfermedad sea una de las principales causas de muerte en nuestro país .
La ingesta de comida chatarra,
los altos niveles de obesidad y sedentarismo también aportan a que tanto niños ,adolescentes y adultos vean alterado su ritmo de evacuación intestinal .
¿QUE ES EL CÁNCER DE COLON?
El cáncer al colon es producido por un tumor maligno que se ubica en las paredes del colon o del recto , exáctamente en el intestino grueso la parte final del aparato digestivo.
Uno de los problemas de este cáncer es que en sus inicios no da síntomas , cuando lo hace por lo general son los siguientes :
Sangre en las heces ,Sangre recto-anal,Anemia ,Cambio en las deposiciones ya sea endurecimiento o diarreas, cambio en la frecuencia de las evacuaciones de deposiciones diarias, a días o semanas . Dolores o molestias a nivel de vientre siempre de aparición repentina, puede haber una pérdida de peso y mucho cansancio, desánimo y sueño, pasando por períodos de fatiga .
¿CÓMO SE DIAGNOSTICA?
Se hace conestudios histológicos o biopsias del tejido que se ve dañado al realizar un examen endoscópicollamado Colonoscopía
Este es un examen que introduce vía anal con anestesia , una sonda delgada y flexible que lleva una cámara en su punta para visualizar zonas que parecen sospechosas de cáncer.
Para que lo comprendan mejor escogí este vídeo del doctor Daniel Gonzalez que lo explica muy bien , para esto apague la música que está en la columna derecha y póngala en pausa.
También existen exámenes más certeros gracias a estudios de imágenes como los scanner o la resonancia magnética nuclear de abdomen , son mucho más caros pero su sensibilidad es mejor.
También el enema baritado o la ecografía abdominal es eficiente pero no tanto como los exámenes mencionados anteriormente , su especificidad es menos exacta.
¿ SE PUEDE PREVENIR EL CÁNCER DE COLON?
Si , lo primero es dejar de llevar vidas sedentarias el ejercicio disminuye casi en un 40 % el riesgo de contraer este cáncer, por lo tanto cualquier actividad que implique movimiento , aunque no sea intenso , es favorable
Mantener una dieta sana y equilibrada alta en fibras , jugos naturales, ojalá baja en azucares , y grasas para evitar el sobrepeso
Moderar el consumo de alcohol y del cigarrillo pues esto ayuda a mantener el colon sano y en buen funcionamiento
¿HAY INDICIOS QUE DELATEN UN FUTURO CÁNCER AL COLÓN?
Si, puedes optar por exámenes de pesquisa o detección precoz , como por ejemplo detección de sangre en hilillos en deposiciones , por eso es bueno observar de vez en cuando las deposiciones como una manera de control .
El enema baritado, es un examen donde al paciente se le da un enema que contiene un medio contrastante , el Bario , después se insufla aire a través de una cánula anal y después se toma una serie de radiografías a su intestino grueso.
De los resultados obtenidos , se puede tener el siguiente diagnóstico
¿CUANDO DEBO HACERME UN EXAMEN PARA AVERIGUAR ESTO?
Cuando tenga los síntomas antes mencionados y a partir de los 50 años como prevención , sobre todo si tienen parientes que han tenido algún tipo de cáncer. ¿ QUE ES UN PÓLIPO DEL COLON ?
Es un tumor benigno que presenta formas diversas y que crece en distintos tipos de mucosas , siendo las más frecuentes las del útero , las de las fosas nasales y las del tubo digestivo.
Cuando está sobre la mucosa su base es más delgada que el resto de la masa de células que lo compone . En el caso de pólipos intestinales , son operables ya que si no se extirpan pueden transformarse en cancerosos .
PARA APRENDER MAS DEL DIAGNÓSTICO DEL CÁNCER DE COLON
Aparato y uso de Imágenes para detectar cáncer colon -rectal
Para ir correctamente a un examen se requiere de una preparación previa , esta debe ser estrictamente seguida , pues de no ser así tendrá que repetir el examen , cosa que no es agradable.
Consulte este link donde le explica todas las dudas que tenga al respecto , en forma muy sencilla para que su examen sea óptimo.
Dejo a su disposición una guía sobre PROPIEDADES COLIGATIVAS , usted deberá adaptar el encabezado , añadir la información necesaria y poner la autoría , este material es parte de la Unidad de Soluciones de cualquier programa de química , por lo tanto úsela si la necesita .
Es importante que usted sepa que antes de iniciar esta unidad usted debe reforzar conocimientos básicos de los estados de la materia , antes de Iniciar su unidad de Soluciones , para que los alumnos entiendan de que se estará hablando .
Un buen enlace para recordar o motivar el inicio de esta unidad es este enlace
TEORÍA MOLECULAR DE LA MATERIA
GUÍA
COLEGIO ………
www.colegio
.cl
GUÍA DE : QUÍMICA
TEMA
O CONTENIDO : PROPIEDADES COLIGATIVAS
Nº DE GUÍA : GUÍA Nº1
CURSO : SEGUNDO AÑO MEDIO
MES DE :
PROFESORA : MADAI TRABOL
INTRODUCCIÓN:
Propiedades Coligativas : Son las
propiedades del disolvente que
cambian al agregar un soluto no volátil
.Estas propiedades solo dependen de la concentración del soluto y no de su naturaleza y son las siguientes: presión de vapor, ascenso del punto de ebullición, descenso del punto
de congelación y presión osmótica.
Presión de vapor :
Es una medida del número de moléculas
que escapan de la superficie del líquido por unidad de área. El punto de
ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión atmosférica.
El punto de fusión, en tanto, es la
temperatura a la cual la presión de
vapor del líquido y del sólido son iguales.
Ley de Raoult
: Establece
que la presión de vapor P de un
componente en una disolución es igual a
su presión de vapor en el estado puro P°
por su fracción molar X
P = P°
disolvente X disolvente
La
presión de un líquido puro es siempre mayor que la de su disolución, con un soluto no volátil, ambos a
la misma temperatura.
Si en
una disolución ambos componentes A o B
son volátiles (altas presiones de vapor), la presión de vapor de la
disolución será igual a la suma de las
presiones de vapor parciales de cada componente en la disolución.
PA = P°
A. X A ; PB
= P° B. X B ;
Pdisolución = P
A. P B
Ascenso del Punto de Ebullición:Es el aumento
de la temperatura de ebullición de una
disolución respecto del disolvente puro. El ascenso del punto de ebullición y
la molalidad de la disolución es
directamente proporcional.
∆ Te = P ebullición disolución
- P ebullición del solvente
puro = Ke . m
Descenso del punto de congelación : Es la disminución de la temperatura de fusión
de una disolución respecto del punto de fusión del disolvente puro .La relación
del descenso crioscópico de la
disolución y la molalidad es
directamente proporcional .
∆ Tc = P congelación disolvente puro - P congelación disolución = Kc . m
Osmosis : Es el paso de partículas de disolvente
a través de una membrana semipermeable
,procedente del disolvente puro o de una disolución diluida a otra más
concentrada.
Presión Osmótica p : Es la presión ejercida por una disolución sobre una
membrana semipermeable .Para disoluciones diluidas de soluto no electrolitos ,
la presión osmótica se expresa así :
p = M . R
. T
Donde
M es la molaridad de la disolución, R, la constante de los gases, y T, la temperatura absoluta.
Teoría de la Disociación electrolítica
:
Establece que los electrolitos se
disocian en disolución acuosa , dando iones positivos y negativos ,capaces de conducir la
corriente eléctrica . Como estos iones hacen variar la concentración de la disolución , al calcular el ascenso
ebulliscópico , el descenso crioscópico y la presión osmótica es necesario incluir el
número de iones ni
presentes en la disolución :
∆ te = ni .Ke . m ∆ tc = ni .Kc . m p = ni. M . R . T
EJERCICIOS
1.El
peso molecular de un compuesto orgánico es 58 g. Calcular el punto de
ebullición de una disolución que contiene 24 g de soluto en 600 g de agua, el
agua hierve a 99,725 °C a causa de su presión. R: 100.079 °C
2.Se
preparó una disolución de 3,75 g de un hidrocarburo puro en 95 gramos de
acetona .El punto de ebullición de la
acetona pura es de 55,95 °C y el de la disolución 56,5 °C . Si la Ke de la
acetona es 1,71 °C/m .¡cuál será la masa molar del HC (hidrocarburo)? R : 123 g/mol
3.Calcula
el punto de ebullición de un almíbar formado por 50 g de azúcar C12H22O11 Masa Molar 342 g/mol en 100 g de agua.
(KeH2O = 0,52 °C /m , PeH2O = 100 °C ) R : 100,78 °C
4.Conociendo
que el valor del punto de congelación del agua es 0 °C y su constante
crioscópica Kc = 1,86 °C/ mol , calcula el punto de congelación del
almíbar mencionado en el problema anterior . R : -
2,79 °C
5.El
descenso crioscópico es muy importante en la obtención de la masa molar de
diferentes compuestos de naturaleza desconocida .En un experimento se desea
conocer la masa molar de un producto sintético. Para ello se prepara
una disolución de 2,0 g de este compuesto en 50 g de benceno ( P congelación
= 5,5 °C Kc = 5,12 °C/m)
.Tras una operación simple , se obtiene
el punto de congelación de la disolución igual a 4,5 °C ¿Cuál es la masa molar del compuesto
sintético? R : 200 g/mol
6.Un
investigador sintetiza suero para inmunizar animales de experimentación frente a una enfermedad. El suero contiene
una proteína X de concentración 0.010 molar a 20 °C .
Calcula la presión osmótica de la disolución.
R : = 0,24 atm
7.Calcula la presión de vapor a 20 °C de una
disolución que contiene 50 g de metanol (CH3OH ,masa molar 32 g/mol en 250 g de etanol C2H5OH
, masa molar del etanol 46 g/mol ).
Las presiones de vapor del metanol y del etanol a 20 °C
son 95 mmHg y 45 mmHg, respectivamente.
R: 56,4 mm Hg
8.La
presión de vapor del agua pura a 25 °C es 23,76 mmHg .Calcula el descenso de la
presión de vapor del agua pura en una disolución de 34,2 g de sacarosa (C12 H22
O11, masa molar 342 g/mol ) en 450 g de agua .
R: 0,1 mmHg
9.El
Cloruro de Sodio (NaCl ,masa molar 58, 5 g/mol ) es el principal componente del agua de mar
, con una concentración de 2, 8 % m-m :Calcula el punto de congelación del agua
de mar .
R: - 1,8 °C
10. En el laboratorio se prepara un tipo de gasolina
especial para automóviles con 2 moles de n-Hexano (C6H14)
y 3 moles n- Octano (C8H18). Sabiendo que las presiones
de vapor de estos solventes a 45 °C son
360 mmHg y 45 mmHg, respectivamente, ¿cuál es la presión de vapor total de la
disolución a 45 °C?
