Un niño y su átomo

La empresa IBM ha creado el cortometraje que ya está incluido en el Libro del Record Guinness como la película más pequeña del mundo. A la vieja forma de crear imágenes en movimiento a través de fotogramas, han logrado capturar átomos recreando el efecto de un niño jugando con una pelota, bailando y saltando en un trampolín.

La película se titula "A Boy and his Atom" (Un niño y su átomo) y se logró filmar con un microscopio de escaneo que aumenta la imagen en 100 millones de veces!! Esta herramienta no es un microscopio tradicional, ya que pesa dos toneladas y opera a una temperatura de -268° C.

Para formar las imágenes de los 242 fotogramas que componen los cuadros de la película, los científicos atrajeron físicamente moléculas de monóxido de carbono con una aguja superfina sobre una placa de cobre y las arrastraron hacia la ubicación deseada.

Cabe resaltar, que este experimento, no es solo un divertimento científico, sino que es considerado como un avance muy importante para la implementación de una futura computación cuántica.

 

Aquí está la peli, disfrutadla!

Jardín químico de sales

En esta práctica vamos a construir un “bosque” formado por la precipitación de sales minerales. Con silicato de sodio (Na₂SiO₃), llamado “vidrio soluble”, y sales coloreadas solubles en agua pueden generarse formas arborescentes de colores, constituidas por pequeños cristales superpuestos de silicato de los diferentes iones metálicos.
La ecuación correspondiente de la reacción es:

Na₂SiO₃ + …CuSO₄ à CuSiO₃ + Na₂SO₄

(soluble) (soluble) (insoluble) (soluble)

 

Reacciones análogas ocurren con cada uno de los iones metálicos añadidos y así va creciendo el “jardín químico”.

•  Para nuestra práctica, tomamos un vaso de precipitados y le añadimos una mezcla de 1/3 de disolución comercial de silicato de sodio (vidrio líquido) y 2/3 de agua.
• Añadimos arena, que será el suelo del jardín.
• Esparcimos con cuidado los cristalitos de las sales minerales, por diferentes partes del vaso. Algunas de las sales que podemos utilizar son:

®      sulfato cúprico: formas azules
®      cloruro de cobalto: formas de arbusto violaceas
®      sulfato de níquel: de color amarillo.
®      nitrato cálcico: forma unas finas agujas blancas.
®      sulfato de manganeso: forma unas finas agujas blancas
®    cloruro férrico: de color ocre, y forma alargada.     
®    nitrato de cromo: formas verdes en forma de arbusto. 

Estos son los resultados

 

 

Tensión superficial. Sustancias tensioactivas.

Los tensioactivos son sustancias orgánicas solubles, como los jabones, que añadidas al agua, reducen la tensión superficial de esta. Todos hemos visto el típico anuncio en el que una gotita de detergente añadida al plato de grasa hace que esta "desaparezca". Lo que está ocurriendo es que el jabón, que tiene una parte hidrólfila soluble en agua y otra hidrófoba soluble en aceite,  rompe la tensión superficial.

En este sencillo experimento podemos comprobar cuantitativamente cómo el detergente hace disminuir la tensión superficial del agua, que a 20ºC tiene un valor de 72.75dinas/cm, consiguiendo con esto un mejor contacto entre el agua y el vidrio.

Según la ley de Tate, la gota se desprende de un tubo en el instante en el que su peso se iguala a las fuerzas de tensión superficial:

P = m·g = 2·p·g

Siendo:  P = peso; m = masa de una gota; g= gravedad; r = radio del rubo;  g = tensión superficial.

Utilizando un líquido de referencia de tensión superficial conocida (usaremos agua a 20ºC) podemos calcular la tensión superficial de un líquido problema:

En este experimento, pesaremos 50 gotas de agua destilada, y a continuación otras 50gotas de agua a la que hemos añadido una gota de gel (agua jabonosa). Como conocemos la tensión superficial del agua, podremos calcular la tensión del agua jabonosa como:

Los resultados obtenidos fueron:

      masa 50 gotas agua = 2'42g

      masa 50 gotas agua jabonosa = 2'06g

Como se puede comprobar, la tensión superficial se ha reducido con una simple gota de gel añadida al vaso de agua. Si añadimos más, la tensión se reduce considerablemente.

En este video podemos ver la experiencia en el laboratorio.

 

Densidad de líquidos con picnómetro

En esta práctica vamos a calcular la densidad de la leche con un picnómetro, un recipiente calibrado que nos permite calcular volúmenes de líquidos (y por consiguiente densidades) con precisión.

La densidad de la leche tiene un valor promedio casi constante, fluctuando entre 1,028 y 1,034g/cm³ a una temperatura de 15ºC.

Los pasos a seguir son:
1º Calcular el volumen exacto del picnómetro, para ello:

Pesamos el picnómetro vacío convenientemente limpio y seco:

Pesamos el picnómetro lleno de agua, enrasado y seco por la parte exterior: la diferencia entre ambas medidas corresponderá a la masa de agua, encerrada en el picnómetro; dividiéndola entre la densidad del agua (1g/cm³) obtenemos el volumen exacto del picnómetro.

2º calculamos la densidad de la leche:

Llenamos el picnómetro con el líquido problema (leche). Se pone el tapón, se enrasa, se seca por fuera y se pesa.

 

para calcular la densidad, dividiremos la masa de la leche (diferencia entre picnómetro lleno y vacío) entre el volumen del picnómetro calculado anteriormente.

Barritas fluorescentes

Feliz Año Nuevo!!!

Aqui os dejo un enlace sobre la composición de las barritas fluorescentes que seguramente hayais visto en la pasada fiesta de Nochevieja en muchos bares y cotillones.

 

Fuente: http://www.sabercurioso.es/2009/04/26/como-funcionan-barritas-luz-quimica/

 

Básicamente, en las barritas de luz coexisten dos compuestos químicos que al juntarse reaccionan. Uno de los compuestos es el peróxido de hidrógeno que actúa de activador, y el otro es un éster de fenil oxalato junto con un tinte fluorescente que es el que da el color. Los compuestos se encuentran encerrados en cápsulas por separado, y al doblar la barra y romper la cápsula las dos sustancias se mezclan. Se produce entonces una emisión de energía que excita los átomos del tinte fluorescente, para luego volver a recuperar su estado de equilibrio (descendiendo a un nivel energético menor más cercano al núcleo y más estable) proceso que logran desprendiéndose de la energía sobrante en forma de fotones, es decir, produciendo luz sin calor.

Dependiendo de los compuestos utilizados y su cantidad, la reacción química puede alumbrar durante minutos o durante varias horas. Si se calienta la barrita, se acelera la reacción y brillará más intensamente aunque por menos tiempo. Por el contrario, si se enfría, la reacción se ralentizará y proporcionará una luz más amortiguada aunque durante más tiempo.

Como tintes fluoresecntes se emplean el 9,10-difenilantraceno para el color azul, el 9,10-bis(feniletinil)antraceno proporciona el color verde y el 5,6,11,12-tetrafenil naftaleno el color rojo.

Ensayo de tracción

El ensayo de tracción es uno de los más empleados para estudiar las propiedades mecánicas de los materiales como el comportamiento elástico, la tensión y deformación máxima que soportan o el módulo de elasticidad. Se realiza mediante una máquina universal en la que se deforma una probeta hasta la rotura, mediante una carga de tracción que se aumenta gradualmente y que se aplica en una sola dirección a lo largo del eje de la probeta, que se sujeta mediante unas mordazas.

La máquina universal de ensayos está provista de una bomba hidráulica de forma que un émbolo recibe el aceite a presión obligando al cabezal móvil a desplazarse efectuando la fuerza de tracción. La máquina tiene un sistema de registro para recoger los datos del ensayo a partir de los cuales se realiza el diagrama del ensayo de tracción.

 

La resistencia máxima a la tracción se calcula como la carga máxima registrada en la máquina (30.54KN) entre la sección de la probeta (diámetro = 8.10mm). Por tanto R = 0'59KN/mm2 = 590MPa.

 

El siguiente video muestra los datos recogidos de carga (en KN) y alargamiento (en mm) durante el ensayo.

 

Fuente de lava...

15 de noviembre... Viva San Alberto Magno!! Con motivo de fecha tan señalada para los químicos, los alumnos veteranos de mi instituto han organizado una pequeña fiesta con novatadas, juegos, y por supuesto, experimentos. Aquí os dejo uno de ellos, una sencilla "lámpara de lava" hecha con aceite, agua coloreada (con azul de metileno) y una pastilla efervescente.