CLUSTER - divulgación científica

5 EXPERIMENTOS CASEROS PARA PENSAR

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Tue, 22 Jan 2019 17:59:00 +0000

Volvemos después de las vacaciones de Navidad, un poco mas gordos, y con mas ideas para este nuevo año. En esta ocasión os mostramos 5 experimentos caseros para pensar. Algunos de estos experimentos ya habían salido en el canal, pero han sido grabados nuevamente para este artículo. Este tipo de experimentos son especialmente interesantes, puesto que con muy poco dinero podemos realizar experimentos asombrosos, en muchas ocasiones difíciles de explicar, para el gran público. Todos ellos se pueden realizar en un nivel de 2º de ESO.

1. LA MONEDA SALTARINA

En este experimento, podemos observar una botella de vidrio, un baño con hielo, y una moneda de 20 céntimos. Al enfriar la botella y taparla con una moneda, ésta salta. ¿Como podemos explicarlo?

Al ir calentándose la botella, el gas en su interior también lo hace, moviendose cada vez mas rápidamente, golpeando las paredes y realizando mayor presión. De esta manera la moneda salta.

Vídeo antiguo de CLUSTER:

2. LENTEJAS BAILARINAS

No había realizado nunca este experimento y me parecía muy curioso. En un tarro de plástico se añade gaseosa, u otra bebida carbonatada. Al añadir lentejas, éstas suben y bajan.

La explicación es muy curiosa. El gas que deja de estar disuelto en la gaseosa queda adherido a las paredes de las lentejas, haciendo que su densidad media sea lo suficientemente pequeña como para flotar. Al llegar a la superficie, el gas se desprende de la lenteja y se libera, dejando a la lenteja otra vez con mayor densidad, así que ésta vuelven a caer. Y así sucesivamente. El hecho de que el gas quede adherido o adsorbido en la superficie de la lenteja desplaza el equilibrio CO2(ac) CO2(g) a CO2 (g), desprendiéndose cada vez mas CO2 (g).

Si quieres saber mas sobre este equilibrio entra aquí, o mira este vídeo:

3. LA TINTA MÁS RÁPIDA

Otro caso relacionado con la teoría cinético molecular. Al añadir unas gotas de tinta en diferentes disoluciones, una fría, y la otra caliente, se observa que en la caliente el proceso de difusión es más rápido. Este hecho es debido a la velocidad de partículas. Según la teoría cinéticomolecular la temperatura está relacionada con la velocidad de las partículas. A mas temperatura, mayor velocidad.

Vídeo antiguo de CLUSTER:

4. EXPERIMENTO CON COCA-COLAS

Experimento muy conocido sobre las Coca-colas. Tan solo las Coca-cola normal se hunde. Podemos explicar este hecho hablando sobre densidades, la densidad de la Coca-cola normal es ligeramente mayor que las otras, y mayor que la densidad del agua, así que se hunde, por principio de Arquímedes, mientras que las otras flotan.

Esta diferencia de densidades se deben a la diferente masa que posee cada Coca-cola, mientras que los volúmenes son idénticos en las tres latas. Muy probablemente esta diferente masa se debe a la gran cantidad de azúcar que posee la lata de Coca-cola (35 gramos de azúcar) ,mientras que la lata que posee los edulcorantes, la cantidad de éstos es mínima, puesto que el poder edulcorante de éstos es muy elevado en comparación al azúcar.

Como podemos ver en la tabla, el ciclamato es 30 veces mas dulce que la sacarosa (azúcar comercial), el acesulfamo K 150 veces y el aspartamo 200 veces mas dulce.

5. CAJA DE GALLETAS LOCA.

Se presenta una caja que tanto puede bajar como subir por una pendiente. Es un experimento muy antiguo, data ya en los libros de Tissandier y de Estalella, y hay un pequeño truco en la caja. Efectivamente hay un peso en la caja que hace mover la caja. Se puede utilizar para explicar la segunda ley de Newton, para que haya una variación del movimiento es necesaria la existencia de una fuerza.

Espero que os hayan gustado estos experimentos. Nos vemos!!!

Sergio

FELIZ 2019

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Sat, 29 Dec 2018 22:00:00 +0000

Hola a todos,

tan solo os quería agradecer vuestro apoyo, tanto en el canal de youtube, como en el blog, después de tanto tiempo sin subir vídeos. Espero que os hayan gustado los nuevos vídeos, si no los habéis visto, os animo a verlos, creo que me han quedado bastante bien. Por lo menos he intentado hacerlos lo mejor que he podido.

Un abrazo muy grande, y hasta el 2019, con mas vídeos y mas experimentos.

Sergio

DEL CAOS AL ORDEN

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Fri, 14 Dec 2018 20:07:00 +0000

Nuevo vídeo en el canal de CLUSTER. En esta ocasión hemos podido colaborar con uno de los mejores profesores de experimentación de secundaria en Cataluña, el profesor Adolf Cortel.

Os presentamos la celda de Couette, para realizar un experimento realmente increíble de flujo laminar. ¿Podemos juntar colores y después separarlos?

La explicación a este experimento se basa de las características del flujo laminar. Si es proceso se realiza suficientemente lento, y el líquido es suficientemente viscoso, el fluido se mueve como si fuesen láminas, unas encima de las otras, sin apenas rozamiento entre ellas. Si realmente sucede de esta manera, al volver en sentido contrario, encontramos, que apenas ha habido interacción entre las partículas, y podemos volver al instante inicial.

Espero que os haya gustado el experimento y el vídeo. Un saludo y hasta pronto!!

DISOLUCIÓN MOLAR

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Tue, 13 Nov 2018 22:07:00 +0000

Quizás ha sido una de las decisiones mas estúpidas que he podido realizar nunca para este blog, para todo lo que he hecho y lo que significa, pero también una de las decisiones mas valientes que he tomado.

A parte del cansancio que arrastraba, por el hecho de llevar desde el 2008 subiendo vídeo y haciendo artículos, otra de las razones por las que realicé el parón de 4 años sin realizar actividad divulgativa fue la de encontrarme estancado, sin una motivación fuerte para seguir. Creí que había conseguido mis metas, y que realmente los vídeos que estaba subiendo ya iban a ser el final de una etapa de crecimiento que había llegado a su fin.

Estos años me han servido para parar y reflexionar. Para ver qué quería hacer y hacía adonde me quería dirigir en el blog, y en el canal de youtube.

Está claro que voy a volver a subir vídeos de experimentos, y los voy a explicar, pero no solamente quiero hacer eso. En este momento quiero explorar el medio audiovisual y ver adonde me lleva. Eso quiere decir que voy a subir vídeos, de vez en cuando, algo peculiares. De lo que estoy seguro es que me voy a divertir haciéndolo, y me gustaría, ya que comparto contigo este viaje, que también disfrutaras conmigo. Solo voy a poner una regla: el vídeo ha de incluir la ciencia en algún momento, ya que esa fue la razón inicial del viaje. Espero que os guste.

En esta ocasión, por primera vez, y quizás última (o no), un doblaje:

Saludos,

Sergio

REACCIÓN CAMALEÓN CON CHUPA-CHUPS

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Sun, 14 Oct 2018 21:19:00 +0000

Hola a todos!! Os muestro en esta ocasión una reacción muy interesante, a la vez que bonita. Un cambio de colores, cuatro colores diferentes a partir de una única reacción.

El elemento milagroso es el manganeso, que es capaz de cambiar en muchas ocasiones de estado de oxidación, y a su vez de color, para darnos todo este fantástico abanico de colores. La reacción es una red-ox, que ya conocemos en este blog.

No os quiero desvelar mucho mas del vídeo, en el que está todo explicado. Espero que os guste!!!

Otra versión de la reacción, la mas clásica está presentada en el canal cienciabit, donde directamente se utiliza azúcar en lugar del chupa-chups:

En esta ocasión los cambios son mas rápidos, a cinética de reacción es mayor, ya que el azúcar ya está disuelto en agua.

Espero que os haya gustado. Nos vemos en el siguiente experimento!!

Sergio

QUÉ ES EL ÁTOMO

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Thu, 13 Sep 2018 20:56:00 +0000

Inauguramos nueva sección el el canal de youtube, y en el blog. La idea es realizar vídeos cortos sobre temas científicos bajo la premisa ¿Que es? Puedes preguntar todo lo que quieras, y si lo sabemos y nos atrevemos intentaremos explicarlo de la manera mas sencilla que podamos.

En esta ocasión hablaremos sobre que es el átomo. No vamos a realizar ninguna explicación histórica del átomo, directamente que es, tal y como lo entendemos actualmente. ¡¡¡Espero que os guste!!!

¡¡Nos vemos en el siguiente vídeo!!

Sergio

EFECTO INVERNADERO QUÍMICO

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Wed, 08 Aug 2018 10:34:00 +0000

El cambio climático es una realidad, y quien quiera negarlo niega la evidencia. En los últimos 40 años se ha realizado un aumento de 0,8 ºC de temperatura en todo el planeta debido al calentamiento global. Las causas antropogénicas cada vez son mas claras y no dejan lugar a dudas: nosotros somos causantes también de este aumento.

Las emisiones de gases producidos por la quema de combustibles fósiles es una de las principales causas del efecto invernadero.

El efecto invernadero es uno de los mayores causantes de este aumento de temperatura. La gran cantidad de dióxido de carbono, así como metano, oxido nitroso, hexafluoruros de azufre y demás compuestos ha hecho que las radiaciones infrarrojas que emite la tierra por su propio calentamiento “no salgan” de su superficie, dejando al planeta cada vez más caliente.

¿Hay otras consecuencias de este efecto invernadero? Una de la que muy poca gente habla es de la acidificación de los océanos, causando grandes daños a los ecosistemas que viven allí.

El exceso de CO2 ambiental puede pasar, mediante sistemas de equilibrio de fase a CO2 acuoso. Éste CO2, reaccionando con el agua, puede formar ácido carbónico (altamente inestable), pero que libera medio ácido, para formar bicarbonato (compuesto mucho mas estable). Esta liberación de protones afecta al agua del océano, acidificándola, y poniendo en riesgo la integridad de muchos organismos invertebrados y vertebrados que viven en él, así como de los que se alimentan según las cadenas tróficas.

En el vídeo intento explicar este efecto devastador para todos, realizando una introducción del efecto invernadero.

Podríamos ahora explicar todas sus consecuencias, y realizar una explicación exhaustiva de todo lo que implica el efecto invernadero, pero no creo que sea esta la misión del blog, ya que ya existen páginas web, artículos y otros medios que explican perfectamente bien todo este fenómeno. Dejaré indicadas las referencias.

Os dejo también los enlaces a un par de documentales fantásticos que salieron hace ya unos años, y que advertían sobre este tema: HOME y una verdad incómoda.

Al Gore Una Verdad Incomoda from CUN on Vimeo.

Mientras que los efectos van en aumento, intereses políticos y económicos van en contra de nuestro planeta. El egoísmo y la avaricia de personas, que no entienden lo que está en juego, pone en peligro la subsistencia de nuestros hijos, y de su descendencia. La salida de Estados Unidos el 1 de junio del pacto de París fue un duro golpe al movimiento en la reducción de las emisiones de CO2 (Estados Unidos es el segundo país, después de China, en emisiones de este gas), el mismo Trump afirmó en una rueda de prensa que el cambio climático no era un tema preocupante, hecho que se confirmó posteriormente apoyando la empresa del carbón.

Los datos hablan por si mismos, en el gráfico os dejo el aumento de CO2 ambiental cada cien años. Si este señor no lo ve...Bastante preocupante todo el asunto.

Os dejo los enlaces de páginas que he consultado para el vídeo.

Bibliografía realizada el 8 de agosto de 2018:

https://ecosistemas.ovacen.com/la-acidificacion-los-oceanos-causas-efectos/

https://triplenlace.com/2012/07/23/la-acidificacion-de-los-oceanos-causas-y-efectos/

https://www.bbc.com/mundo/noticias-45091776

http://www.ciifen.org/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=99&Itemid=342&lang=es

https://www.fundacionaquae.org/blog/cambio-climatico-que-es-eso-de-la-acidificacion/

https://climate.nasa.gov/evidence/

https://www.pmel.noaa.gov/co2/story/What+is+Ocean+Acidification%3F

https://ocean.si.edu/ocean-life/invertebrates/ocean-acidification

https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/ocean-acidification-25822734

Este vídeo participa en LXIX edición del Carnaval de Química alojada en el blog Destilando Ciencia de @adancoal .

Saludos,

Sergio Paredes

CLUSTER VUELVE

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Fri, 03 Aug 2018 08:59:00 +0000

El 18 de agosto de 2008 se creaba el canal de youtube de cluster divulgación, así como el blog que estás viendo actualmente. En el 2014, después de varios años de subir experimentos y explicarlos en el blog, y de colgarlos en la web de cluster realmente necesitaba un descanso.

La familia ha aumentado durante estos años, y también ha disminuido. El trabajo en el instituto, donde poco a poco he ido cogiendo más responsabilidades, y las colaboraciones durante dos años con una editorial, para la cual he creado unos cuantos vídeos, junto con la conciliación con la vida familiar hicieron que realmente no pudiera continuar realizando vídeos para el canal de forma continuada.

Ahora tengo un poco más de tiempo, o eso espero, y mi objetivo, no puedo comprometerme a más (y espero poder hacerlo) es el de subir un vídeo cada mes. Los que a veces comentan que hacer un vídeo no es tan fácil, os lo puedo asegurar. Preparación de guiones, grabaciones, animaciones, retoques de color, es mucho trabajo, pero la verdad es que me encanta y no quiero renunciar a algo que me gusta tanto.

Tiene sentido que 10 años después de subir el primer vídeo, vuelva de nuevo con ello, con esta segunda temporada.

¡¡¡Espero que os gusten los nuevos vídeos, y muchas gracias por esperar!!!

Sergio

Salimos en Órbita Laika en La 2

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Mon, 23 Feb 2015 22:11:00 +0000

¡¡Hola a todos!! Interrumpimos este espacio temporal de productividad cero en el blog, para comentaros que hemos salido en la tele, concretamente en Órbita Laika en La 2. Tal y como os anunciamos en este mismo espacio, hemos hecho una pequeña colaboración con el increíble canal de Crespo Quantum Fracture, para hacer una minidosis de ciencia, nada mas y nada menos que la explicación de ácidos y bases.

Os dejo el vídeo que realizó Jose Luis Crespo para el programa sin cortar, y el programa entero. ¡¡Un saludo desde aquí a este compi, y mil gracias por dejarnos subir a vuestro tren!!

Ciencia express: ácidos y bases from Kultura Zientifikoko Katedra on Vimeo.

Programa 11

Saludos,

Sergio

FELIZ 2015

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Wed, 31 Dec 2014 20:43:00 +0000

¡¡Hola a todos!! Han pasado ya unos pocos meses desde la última entrada del blog en la que os anunciaba la nueva temporada de CLUSTER, que va a ser para 2015, todavía sin fecha, no será en enero...Os comento que estoy bien de salud, todavía sigo aquí, aunque algo desconectado.

Seguimos haciendo cosas, y realmente 2014 ha sido un año poco productivo en cuanto a material nuevo, pero muy provechoso en cuanto a contactos y premios. Ya os anuncié que CLUSTER ganó el primer premio Ciencia en Acción a los mejores cortos científicos, pues a raíz del premio una editorial de texto muy conocida se ha interesado por los vídeos de CLUSTER para realizar diversos proyectos. Ya os comentaré como acceder al material una vez publicado.

También he colaborado con el canal de youtube Quantum Fracture del genial Jose Luis Crespo, en uno de los vídeos para el programa de televisión Órbita Laika que presenta el fantástico Ángel Martín en La2. La verdad es que mi contribución es de aproximadamente 3 segundos en uno de los vídeos de Crespo, pero lo puedo decir con orgullo: ¡¡¡Ya he hecho tele!!!

También estas navidades La Vanguardia se puso en contacto conmigo, con Manuel Diaz Escalera del impresionante canal de youtube fqexperimentos, con Josep Corominas (un conocido de esta casa), y con Dani Jiménez Albiac (un popular divulgador de ciencia en Catalunya, con programa en la televisión autonómica (canal 33: Dinàmiks), para proponer experimentos caseros para los mas pequeños para estas fiestas. Os dejo el link para que los podáis leer y experimentar.

Sin mas, os deseo todo lo mejor para el 2015. Que no me dejéis de seguir, pese a mis ausencias, y que tengáis un año lleno de FELICIDAD, SALUD, ALEGRÍA y por supuesto ¡¡CIENCIA!!

Un saludo

Sergio

Promo Temporada 2

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Tue, 14 Oct 2014 11:02:00 +0000

¡¡Hola a todos!! Después de varios meses de inactividad, ¡¡volvemos!! Únicamente para anunciar que estaremos en inactividad un tiempo más (hasta 2015). La verdad es que no hay tiempo, no hay tiempo para hacer todo lo que quiero hacer...qué le vamos a hacer, paciencia...

Estamos preparando, no obstante, bastantes experimentos nuevos que seguro que os van a gustar. Tendremos química, y por supuesto empezaremos a poner algo de física, que realmente fue inexistente en la primera temporada. Es posible que hagamos alguna colaboración con otros canales muy interesantes de youtube (aun está por confirmar), pero lo que es seguro, es que la dinámica y el estilo nuevo de Cluster van a permanecer.

Hemos recibido además un premio hace muy poco (nos lo dieron el día 5 de Octubre), el primer premio Ex-Aequo de cortos científicos de Ciencia en Acción. En la foto aparezco junto a los dos colaboradores de Cluster (en la confección de los experimentos), Fina Guitart y Josep Corominas...efectivamente las manos que aparecen en los vídeos no son las mías, siempre son las de Fina o Josep...

Aquí os dejo el nuevo vídeo promocional para la segunda Temporada. Un saludo y ¡¡¡hasta pronto!!!

Sergio

Último vídeo de la Temporada 1

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Thu, 14 Aug 2014 21:48:00 +0000

¡¡Hola a todos!!

En pleno mes de Agosto os anunciamos el final de la Primera Temporada de CLUSTER. Último vídeo de la Temporada. Hemos visto un montón de experimentos, desde reactivo limitante, isótopos, poliuretano, migración de iones, fluorescencia, equilibrio químico, y otros más. Es moemnto de tomarse un pequeño descanso para comenzar con mas ganas que nunca la segunda temporada, que intentaré que sea mejor que la primera. Anunciaros también que la primera temporada ha ganado un premio, el primer premio Ex-Aequo de cortos científicos de Ciencia en Acción, podéis ver el enlace aquí.

Os dejo el vídeo, que incluye algunos fragmentos de lo que será la Segunda Temporada, espero que os guste:

Os comento también que hemos abierto una página web, todavía en construcción, donde encontrareis todos los experimentos de la primera temporada de CLUSTER, y todos los experimentos del blog clasificados por categorías.

Su dirección web es: www.clusterdivulgacioncientifica.com

Encontrareis el enlace a la web siempre en la columna de la derecha del blog.

Un saludo bien grande, y nos vemos en Septiembre...BUENAS VACACIONES, para quien las tenga...

Sergio

Equilibrio químico parte 2

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Fri, 08 Aug 2014 08:41:00 +0000

Ya entrados en Agosto, respondemos a la pregunta que realizamos a mediados de Julio sobre el experimento propuesto de equilibrio.

En el vídeo, que os dejo mas abajo podemos ver la ejecución del experimento, que está detallada en el artículo anterior. Lo que se puede observar es que una vez instaurado el equilibrio, y teniendo la botella cerrada, si añadimos mas CO2 a través del cartucho , las burbujas desaparecen. Si apretamos la válvula de bicicleta, dejando que se libere el CO2 gas que se encuentra retenido, vuelven a aparecer las burbujas...

¿Como se puede explicar este fenómeno?

Pues como ya os debéis estar imaginando, se trata de un equilibrio, y de un experimento de desplazamiento de equilibrio, que viene explicado por el PRINCIPIO DE LE CHATELIER.

El principio de Le Chatelier nos dice que si existe una modificación en un estado de equilibrio, éste de desplazará para neutralizar el cambio realizado. Si tenemos la reacción de la que estamos hablando, que es de dióxido de carbono disuelto (acuoso) a dióxido de carbono libre (gas),

Si aumentamos la cantidad de CO2 (g), el equilibrio por el principio de Le Chatelier se desplazará para contrarrestar el cambio, y por tanto eliminando parte del CO2 (g), formando mas CO2 (ac). Si por el contrario quitamos CO2 (g), el equilibrio se desplazará formando mas CO2 (g), hasta llegar a otro estado de equilibrio donde las concentraciones queden constantes.

Una observación es que las concentraciones en el equilibrio son constantes pero no quiere decir que sean las mismas, la cantidad de CO2(g) no es la misma que de CO2 (ac). También hay que decir que aunque las concentraciones sean constantes en el equilibrio, la reacción no se para, continua en ambos sentidos con iguales velocidades.

Os dejo con el vídeo:

¡¡Espero que os haya gustado, dejadme vuestras opiniones sobre el artículo o el vídeo!!

Saludos

Sergio

Equilibrio químico parte 1

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Tue, 15 Jul 2014 21:50:00 +0000

Aunque en este blog hemos hablado numerosas veces sobre el equilibrio químico (equilibrio químico, desplazando equilibrios y efecto del ión común) , y hemos realizado bastantes experimentos os queremos proponer uno mas, y esta vez explicado en vídeo con animaciones 3D. Hablaremos de un equilibrio químico algo particular: EQUILIBRIO QUÍMICO DEL CO2.

Para poder realizar este experimento tan curioso vamos a necesitar diferentes materiales, todos fácilmente asequibles (caseros). En primer lugar una botella de Coca-cola vacía. Puede ser de cualquier otra marca, pero si una botella de bebida carbonatada, capaz de aguantar presiones importantes (una botella de Aquarius no funcionaría). Hay que decir que funciona mejor el experimento si la botella es pequeña.

Tendremos que "tunear" la botella. Colocaremos una válvula de bicicleta en el tapón de la botella. Utilizaremos la válvula de una rueda, y recortaremos una cuadrado. A continuación haremos un agujero en el tapón e introduciremos la válvula a través del tapón.

Para que no entre ni salga ningún gas deberemos fijar perfectamente la válvula al tapón con Araldit, u otro adhesivo epoxi. Dejaremos 24 horas en reposo para que se seque totalmente la cola.

También necesitaremos cartuchos de CO2, se pueden encontrar también en Decathlon u otro establecimiento especializado en deporte. Estos cartuchos se utilizan para rellenar rápidamente una rueda de bicicleta, y se venden con el dosificador incorporado.

Utilizaremos conchas de mar, como base de carbonato que generará el dióxido de carbono (también se pueden utilizar rocas calcarías e incluso algún hueso de animal), que se introducirán dentro de la botella. Añadiremos agua y algo de ácido clorhídrico para empezar la reacción.

A partir de aquí podremos empezar a jugar introduciendo más CO2 o retirando el CO2 a nuestro antojo con el dosificador. ¿Que pasará? Aquí tenéis el vídeo, que lo disfrutéis.

La explicación, ¡¡en el próximo artículo del blog!!

Sergio

PD: La idea del experimento es de Josep Corominas, y la grabación del mismo se realizó en el CESIRE junto con Fina Guitart y el mismo Josep Corominas.

Difusión de gases. Ley de Graham

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Mon, 14 Apr 2014 22:43:00 +0000

Thomas Graham fue capaz de enunciar en 1829 a partir de experimentos las leyes de la efusión y la difusión, ambas con la misma fórmula. Éstos fenómenos pueden ser explicados, y la ley de Graham demostrada, a partir de la Teoría Cinético Molecular desarrollada a finales del siglo XIX por los físicos Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell.

La Teoría Cinético-Molecular propone, por primera vez en la historia de la ciencia, un estudio probabilista en física, al relacionar las propiedades térmicas de las substancias con su movimiento molecular. De ninguna manera podemos calcular las velocidades individuales de cada una de las moléculas, pero si se puede realizar un estudio calculando las velocidades medias de las mismas, y asombrosamente éstas velocidades medias son realmente enormes comparadas con el tamaño de las partículas. Por ejemplo, para la molécula nitrógeno su velocidad promedio es de 493 m/s, y para el hidrógeno de 1846 m/s.

No obstante éstas velocidades no son las que nos interesan en este experimento, ya que aunque las moléculas se mueven a mucha velocidad, lo hacen sin rumbo o dirección definida. Así pues, y al revés de lo que se mostrará en el vídeo (se realiza así para que el proceso sea mas fácil de entender), las moléculas se mueven de forma aleatoria. No obstante, si tenemos una botella cerrada con un gas en su interior, y la abrimos, veremos como en cuestión de minutos, todo el gas llena la habitación. Aunque las velocidades no sean dirigidas, el gas tendrá tendencia a moverse hacia donde su concentración sea mas baja, distribuyéndose de manera uniforme por todo el recinto. Éste proceso se denomina difusión. A ésta velocidad nos referimos al hablar de velocidad de difusión, a la velocidad media de todas la moléculas del gas, por la cual éste es capaz de llenar uniformemente un espacio esté vacío o no.

Y la Ley de Graham dice que:

Las relación entre las velocidades medias de difusión de dos especies al cuadrado es inversamente proporcional a la relación entre las masas moleculares relativas de las mismas. Es decir, que si la masa molecular es mayor, su velocidad será menor. La ley de Graham nos permite realizar comparaciones entre velocidades medias de difusión, pero no nos permite calcular la velocidad absoluta de la misma.

Os presentaremos ahora un experimento sencillo de realizar a nivel experimental, que nos va a permitir evaluar a nivel cualitativo fácilmente este proceso. Es necesario decir que a nivel cuantitativo el cálculo se hace mas complicado, necesitando un corrección por el hecho de realizar la difusión en aire, y no en vacío.

Aquí tenéis el vídeo:

En Junio del 2013 (el año pasado) en las pruebas de Selectividad (PAU) de Cataluña apareció por primera vez en la historia la Ley de Graham. Aquí os dejo el enunciado:

Para más información os recomiendo las siguientes páginas:

1. Wikipedia. Ley de Graham.

2. Físicoquímica56. Ley de Graham.

3. ChemTabu.Edu. Graham Law.
4. Graham's law o diffusion calculator

PD: El vídeo del experimento fue grabado en el CDEC con la ayuda de Fina Guitart y Josep Corominas. ¡¡Muchas gracias a los dos!!

Sergio

Química en la oficina

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Mon, 24 Mar 2014 16:46:00 +0000

¡¡Hola a todos!! Nueva entrada de Josep Corominas, nuestro colaborador especial en CLUSTER. En esta ocasión un excelente artículo para poder realizar química con materiales caseros: Química en la Oficina...

QUÍMICA EN LA OFICINA

En nuestro entorno de trabajo cotidiano, sobre la mesa de la oficina, en la sala de profesores del instituto, en un despacho, en casa, tenemos a nuestro alcance una gran diversidad de materiales. Vamos a usar algunos de ellos para un estudio de sus propiedades físicas y químicas.

En primer lugar veamos una relación de algunos de los objetos para el estudio: lápices, sacapuntas, rotuladores, bolígrafos, adhesivos, goma de borrar, papel, grapas, clips, tijeras, calculadoras...

Preguntas para un nivel elemental de primer contacto con los materiales cotidianos:

- ¿Cuales de los objetos son metálicos?

- ¿Cuales conducen la corriente eléctrica?

- ¿Cuales están formados por polímeros, en su totalidad o en alguna de sus partes?

- ¿En cuales su uso se basa en una reacción química?

Las dos primeras preguntas no son redundantes puesto que el grafito de los lápices es conductor de la electricidad pero no es un metal.

Las gomas de borrar son de caucho (látex) y algunas de polivinilo. Hay una gran diversidad de sacapuntas: de plásticos y metálicos. Entre los metálicos los hay de zinc, de aluminio y de magnesio. La hoja de corte es de acero. Las tijeras suelen ser de acero, algunas con mangos de polímeros. Las grapas pueden ser de hierro recubiertas de cobre o galvanizadas (con una fina capa de zinc). Los clips son de acero con un porcentaje de manganeso entre el 0,3 y el 0,5%. La tinta de rotuladores (un coloide) se puede separar por cromatografía sobre papel. Para algunas marcas el disolvente es agua, en otros casos hay que usar etanol o acetona. La mayoría de los adhesivos unen mediante una reacción química.

Experimento 1: el grafito de la mina de lápiz es un conductor eléctrico.

Se necesita un polímetro con escala en ohm para medir resistencias eléctricas y lápices de distinta dureza.

Cada lápiz debe tener igual longitud y hay que sacar punta por ambos extremos para hacer la prueba. A mayor dureza de la mina, mayor resistencia eléctrica, debido a que la composición varia en la relación grafito-arcilla (entre un 30% y un 70% de arcilla). La tabla 1 muestra algunos valores para lápices de marca STAEDLER de 17 cm de longitud

Resistencia/W	Número de lápiz
5	0
7	1
9	2
25	3
43	4

Si investigamos la conductividad de lápices de colores, encontramos que la resistencia es muy elevada, porque en su composición no entra el grafito.

Experimento 2: electroquímica en la oficina

La diversidad de metales sugiere la posibilidad de investigar los potenciales eléctricos que se obtendrían si se montan diferentes pilas electroquímicas con ellos. Usaremos papel de escribir mojado con agua como electrolito. El agua del grifo aporta los iones suficientes para ello.

Preparamos un cuadro de doble entrada, colocando en los correspondientes ejes una muestra de cada uno de los objetos que hemos visto son conductores eléctricos.

Vamos haciendo parejas de objetos, conectando los cables del polímetro en la escala de 2 V a cada uno de ellos y usando papel mojado en agua entre ambos, de manera de formar una pila electroquímica.

Los recuadros nos permitirán escribir los diferentes voltajes medidos.

En la tabla se han anotado algunos valores:

Hemos obtenido una verdadera serie de actividad de los metales, No hay más que observar los valores referidos al grafito: en orden decreciente de voltajes tenemos: Mg, Al, Zn, Fe (acero), Cu

Como se puede ver, el voltaje mayor se obtiene con un sacapuntas de magnesio y el grafito. Si miramos una tabla de potenciales de reducción estándar, la FEM que correspondería a una pila formada por Mg/Mg²⁺ y 2H⁺/H₂ es de 2,37 V. Las condiciones que tenemos están muy lejos de ser condiciones estándar. El agua aporta una muy baja concentración de iones H⁺, y la reacción que tiene lugar es la oxidación del magnesio por el gas oxígeno del aire i que se disuelve lentamente en el agua, siendo el papel del grafito de electrodo inerte.

Experimento 3, el reto: A partir de los resultados del experimento anterior, ¿podemos obtener trabajo útil?

Disponemos de un reloj digital que funciona con una pila de 1,5 V este es precisamente el valor de la fuerza electromotriz que nos proporciona nuestra “pila de sacapuntas de magnesio, agua y grafito”. Para la mayoría de las pilas hechas con materiales caseros, el problema es su resistencia interna que es suficientemente elevada para impedir que dé la potencia útil para que funcione el reloj; en efecto, si se mide la intensidad apenas se obtiene 1 mA. Sin embargo estos dispositivos tan simples pueden funcionar con nuestra pila. La foto muestra el funcionamiento de un sencillo reloj digital.

Se pueden montar pilas en serie y también se puede disminuir la resistencia interna cambiando de electrolito, por ejemplo usando agua con sal, o vinagre.

En esta foto se muestran cuatro elementos para montar en serie, se han usado minas de lápiz muy blando para dibujo envueltos en papel de filtro que se insertan en los orificios de los sacapuntas. Se han desmontado las hojas de corte de los sacapuntas para evitar una “pila no deseada” entre el grafito y el acero de la hoja de corte. Si se humedece con vinagre se obtienen voltajes de unos 5 voltios, con una potencia suficiente para que funcione un reloj de agujas de cuarzo, al que se monta en paralelo un condensador de 1000 mF.

Bibliografía:

Pueden encontrarse experimentos relacionados en la página Web:

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/rincon.htm

___________________________________________________________________

Josep Corominas es profesor de la Escola Pia de Sitges, colabora en el CDEC y en el CRECIM. Es licenciado en químicas por la UB y ha realizado numerosos artículos divulgativos sobre experimentos, tanto de física como de química. Ha impartido cursos de formación para el profesorado y recibido varios premios por su labor divulgativa.

Número atómico y Número másico

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Fri, 21 Feb 2014 20:26:00 +0000

Nuevo vídeo de CLUSTER, en esta ocasión, no para explicar un experimento, sino un concepto básico en química: El Número atómico, el número Másico y su relación con la Tabla Periódica de los elementos.

Una de las frases mas famosas de Albert Einstein dice que lo mas incomprensible del mundo es que sea comprensible, y yo añadiría que ademas sea sencillo. Este ejemplo vale perfectamente para este caso. Cuando Dimitri Mendeleiev se volvía loco intentando ordenar los elementos químicos, utilizando mil y una combinaciones, jamas llegó a imaginar que la ordenación de los elementos químicos hubiera sido tan sencilla. Tan sencilla, que resulta mágica y bella. Los elementos se diferencian entre si por su número de protones (o lo que es lo mismo su número atómico (simbolizado por Z).

Así podemos saber que si un átomo tiene 2 protones, siempre será un átomo de helio (independientemente de sus electrones y sus neutrones ( para saber mas sobre el tema entra en ISÓTOPOS)), o si tiene 11 protones, siempre será un átomo de sodio. Así de sencillo.

Os dejo con el vídeo que espero que os guste:

¡¡Un saludo bien grande!!

Sergio

Grandes peleas de la ciencia

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Tue, 11 Feb 2014 23:03:00 +0000

El canal de proyecto G televisión, que emite el canal Encuentro de Argentina, entremezcla ciencia con diversión para los mas pequeños. En él podemos encontrar vídeos de experimentos, gags sobre ciencia e incluso animaciones muy divertidas sobre las grandes peleas de la ciencia. Los científicos, como todo hijo de vecino, tienen sus propios egos, sus propias opiniones y su propia manera de ver el mundo, y cuando dos genios, con mucho genio se juntan aparecen las GRANDES PELEAS DE LA CIENCIA!!!!!

Os dejo las tres publicadas en youtube hasta la fecha. Que lo disfrutéis:

Darwin vs Wallace:

Newton contra Leibnitz (faltaría otro clásico Newton contra Hooke):

Y el que todos estábamos esperando...Edison contra Tesla!!!

Espero que os hayan gustado

Sergio

Como hacer un líquido fluorescente

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Wed, 22 Jan 2014 21:42:00 +0000

Después de casi 5 años, llega uno de los experimentos que mas veces me habéis pedido por youtube: Como hacer un líquido fluorescente. En esta ocasión hemos realizado un pequeño trailer, que pudisteis ver en la entrada anterior.

Para hacer el experimento vamos a necesitar agua destilada, una espátula, amoniaco, fluoresceina sódica y una linterna o lámpara de luz ultravioleta. El fenómeno de la fluorescencia es un fenómeno cuántico, que pudimos explicar en una la entrada de fluorescencia y fosforescencia. Los electrones captan energía de la luz ultravioleta y promocionan a un estado de energía superior. Cuando se relajan y bajan de nivel energético ceden fotones, que podemos observar. A este fenómeno lo denominamos fluorescencia para moléculas.

En este esquema podemos observar los dos fenómenos comentados en la entrada anterior, sobre fluorescencia y fosforescencia, que antes comentábamos.

Sin mas dilación os dejo el nuevo vídeo de CLUSTER, para poder realizar un líquido fluorescente con fluoresceina sódica.

¡¡Espero que os haya gustado!! ¡¡Un saludo y hasta la próxima!!

Sergio

Nueva Promo y Twitter

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Sat, 11 Jan 2014 22:50:00 +0000

¡¡Hola a todos!!En esta nueva etapa de CLUSTER, en la que estamos intentando realizar mejores vídeos, mas elaborados que antes, nos hemos hecho también una cuenta nueva de Twitter, que todavía no teníamos. Podéis conocer todo lo referente al canal de youtube y al blog través de CLUSTERCIENCIA, ¡¡el nuevo Twit del blog!!

Antes de continuar con nuevas entradas de nuevos vídeos y demás os dejo un resumen de los nuevos vídeos del canal de youtube, y en exclusiva (oh, que privilegiado me siento, tenéis que decir...), el primer vídeo promocional de Cluster.

Vayamos por partes, como decía Jack el destripador...Hemos realizado un total de 10 vídeos con el nuevo formato, que han tenido una buena aceptación entre los usuarios de youtube, siendo el de Agua Pesada el mas visto con 7300 visitas hasta el momento. Aquí los teneis:

1. NUEVO CLUSTER

Primer vídeo promocional del nuevo canal. Explicación del nuevo canal aquí.

2. COMBUSTIÓN DEL BUTANO Y REACTIVO LIMITANTE

Dos vídeos enlazados, donde en el primero se muestra el experimento, y en el segundo se explica el experimento, en este caso, un concepto muy importante a nivel de química de bachillerato, que en ocasiones suele salir en la selectividad en España. Podéis entrar para ver la entrada del blog aquí.

3. AGUA PESADA E ISÓTOPOS

Otros dos vídeos enlazados, en los que se explica el concepto de Isótopo de un elemento, de una manera clara y sencilla. Podéis ver el artículo del blog aquí.

4. MIGRACIÓN DE IONES

Espectaculares vídeos donde se muestra el carácter iónico de las sales, así como del hecho de que estas partículas están cargadas y se pueden mover y separar fácilmente mediante la electricidad. Para mi, los mejores vídeos (de momento) de esta nueva etapa. Podéis ver el artículo del blog aquí.

5. SÍNTESIS DE POLIURETANO

Dos nuevos vídeos. En esta ocasión se realizaron dos vídeos muy parecidos, uno simple con el experimento, y el otro mas ampliado, con una explicación simple sobre los polímeros con animaciones por ordenador. Aquí tenéis el artículo del blog.

6. COCHE DE HIDRÓGENO

Último vídeo editado sobre experimentos, en el que hablamos sobre la base química de la energía alternativa del hidrógeno. El artículo está ampliado, con mucha mas información sobre el funcionamiento de estos vehículos del futuro.

Como final a este resumen del año, os dejo con la promo del próximo vídeo de CLUSTER. Nuestro vídeo mas famoso, Fluorescencia y fosforescencia está a punto de llegar a las 3.000.000 de visitas en youtube (a día de hoy 2.942.233 visitas), y nosotros rendiremos homenaje a este vídeo realizando una explicación que me habéis pedido muchos de vosotros...¿como hacer el líquido fluorescente del vídeo?

Pues aquí os dejo el vídeo promocional, como si fuera un trailer del próximo experimento. ¡¡Hasta la próxima!!

Sergio

FELIZ AÑO 2014

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Tue, 31 Dec 2013 00:10:00 +0000

A punto de finalizar este año 2013, de hecho tan solo quedan ya unas pocas horas para que finalice un año muy especial. Un año marcado por una crisis en España que no se arregla. Marcada por una corrupción política, a la que los españoles ya nos hemos acostumbrado. Marcada por unas políticas partidistas y egoístas exageradas, unas políticas de ajustarse el cinturón cuando tu vives la vida padre a costa de nuestro trabajo (como decía aquel eslogan: "no podemos apretarnos el cinturón y bajarnos los pantalones a la vez").

Un año en el que las desigualdades sociales entre la clase media y la alta crecen exponencialmente, y provocan que éstas continúen creciendo a larga, potenciando la sanidad privada, aumentando a niveles elevadísimos las matrículas en la universidad...Y disminuyendo las ayudas a la I+D+i tan necesarias en España. ¿Es que no ven estos señores que están llevando a España a la ruina? Si ya no somos competitivos a nivel laboral con los países emergentes, y las empresas se van a pastos mas explotables (mano de obra mas barata), ¿no entienden que hay que favorecer la pequeña y mediana empresa y la I+D, para que en el futuro no tengamos que vivir únicamente del sol y la playa?

Imponiendo, de la manera autoritaria, una ley de educación (ley Wert) totalmente desfasada, y que digámoslo claro: No hay nadie que la respalde. Lo siento mucho, pero es que no hay ni un solo profesor, que yo conozca o haya oído hablar, que esté a favor de esta nueva ley...¡¡pues retírenla!! ¿Nosotros los profesores no podemos decir nada?

No quiero pensar de manera pesimista, quiero pensar en un futuro próspero, en un futuro muy diferente. Hace algo mas de dos meses ha pasado algo muy importante en mi vida, y me gustaría compartirlo con todos vosotros. He sido padre. Es desde luego una experiencia increíble, y te hace pensar mucho mas allá. ¿Que futuro estamos dejando a nuestro hijos? ¿Se lo merecen? ¿Que estamos haciendo nosotros para ellos, y para nosotros mismos? ¿Que podemos hacer para cambiarlo?

Quiero alabar la labor de unos compañeros de youtube, de canales tan fuertes como Andro4all o Enfilo, ambos creadores y empresarios innovadores y grandes emprendedores en España. Me estoy refiriendo a Jaume Lahoz y Miquel Roman, que han creado un nuevo canal en youtube llamado Codigo reborn. Ellos esperan que la humanidad dormida despierte. Os dejo un par de sus vídeos.

¡¡Os deseo desde CLUSTER un FELIZ AÑO 2014, y que todos vuestros sueños se hagan realidad!!!

Sergio

Coche de Hidrógeno

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Mon, 30 Dec 2013 22:53:00 +0000

Toyota FCV-R

En el año 2015 Toyota prevé sacar al mercado el primer coche que utiliza una celda de combustible basada en el hidrógeno, como fuente de energía. El primer coche será el Toyota FCV-R, adelantándose a otras marcas, como Hyundai u Honda, que llevan mas de 20 años apostando una fuente de energía limpia y sostenible como el hidrógeno.

¿En qué está basada esta nueva fuente de energía?

Lo cierto es que está basada en una reacción muy sencilla y conocida, la obtención de agua a partir de hidrógeno y oxígeno. De esta manera no tan solo sería necesaria la presencia de hidrógeno, sino también de oxígeno para que la reacción funcionara y se generara la energía necesaria, que se podría obtener fácilmente del aire. Este tipo de fuente de energía es perfectamente sostenible y limpia, puesto que los subproductos de la reacción son calor, agua y el nitrógeno del aire que no reacciona.

Para que todo funcione hace falta un elemento, una celda de combustible. Esta celda de combustible es capaz de convertir la energía almacenada en los enlaces del oxígeno y del hidrógeno en electricidad para hacer funcionar el coche.

El hidrógeno llega a la celda de combustible, donde se encuentra con platino, un catalizador que separará el hidrógeno en protones y electrones. Los electrones podrán circular por un circuito externo que alimentará el motor del automóvil. Se está produciendo una oxidación, y el lugar donde se produce el ánodo.

Semireacción de oxidación:

2H₂ → 4H⁺ + 4e⁻

En el cátodo se produce la reducción, que tiene como semireacción:

O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O

En el interior, entre el ánodo y el cátodo hay una membrana de intercambio de protones, que sirve para mover los protones del ánodo al cátodo. Cada celda es capaz de producir 0,8 V, por lo que es necesario colocar varias celdas en serie para obtener el voltaje necesario.

En la Universidad de Berkeley, el SEPUP (Science Education for Public Understanding Programe) ha realizado una animación muy sencilla para entender todo el proceso. Podeis verla clicando aquí.

El experimento

A partir de un coche de hidrógeno didáctico podemos explicar toda la química involucrada en el proceso. Desde CLUSTER hemos querido realizar un vídeo ilustrativo, explicando el funcionamiento del coche y las reacciones involucradas de manera sencilla.

En este mismo blog realizamos hace un tiempo otro artículo explicando detenidamente como realizar una electrolisis del agua utilizando jeringas luer-lock.

Para conocer algo mas este proceso os recomiendo las siguientes páginas:

1. SEPUP. Explica de manera sencilla todo el proceso

2. Howstuffworks. Realiza una comparativa bastante interesante entre coche de hidrógeno y coche eléctrico.

3. Alternativefuels. Uno de los problemas mas importantes del hidrógeno es su almacenamiento y transporte, todavía nos acordamos de Hindenburg. En este artículo se realiza un estudio detallado.

No os perdáis tampoco los siguientes vídeos. El primero de la Universidad de Huelva

Ni el siguiente, subido a youtube por Juan Lagares, donde se muestra todo el proceso con imágenes realizadas a ordenador

Espero que os haya gustado o interesado el post,

Un saludo

Sergio

Síntesis de poliuretano

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Sun, 10 Nov 2013 23:21:00 +0000

Nuevo vídeo y nuevo experimento en esta nueva etapa de CLUSTER. Se trata de la síntesis de uno de los polímeros mas utilizados en la industria: el poliuretano.

De hecho nosotros realizaremos una de las variantes, que es la de espuma de poliuretano, que quedará rígida finalmente. El poliuretano tiene muchísimos usos industriales, tanto como aislante, en paqueteria como reforzante anti golpes, así como para realización rápida de objetos imitación de madera. También podemos tener poliuretanos en diferentes estados y formas: poliuretanos flexibles (como algunas esponjas), poliuretanos rígidos, poliuretanos líquidos (para algunas pinturas), etc...Las diferentes variantes se pueden realizar variando el tipo de reativos utilizados. En toda polimerización para obtener poliuretano hemos de tener 3 elementos:

1. Isocianato. Es la substancia mas reactiva y que generará la reacción en cadena. En general consta de hecho de dos grupos isocianato, que pueden reaccionar con casi todo. En el siguiente dibujo vemos un esquema de su reactividad:

Al reaccionar con alcoholes, como vemos, formará el famoso grupo uretano, generalmente bastante estable a temperatura ambiente. El tipo de isocianato utilizado influirá decisivamente en las propiedades mecánicas del poliuretano final. Uno de los mas utilizados es el diisocianto de hexametileno.

2. Alcohol. Utilizaremos, para dar mayor consistencia al polimero final, otro polimero (el poliol), generalmente con dos o mas grupos hidroxilo, para dar mayor reticulación al producto final. Hay que decir que variando las longitudes del poliol podemos obtener diferentes propiedades del producto final.

3. Agua. Si vemos el cuadro anterior podemos ver que el isocianato con agua reacciona dando la amina correspondiente y desprendimiento de dióxido de carbono. Esta reacción es la muy conocida transposición de Hoffmann, realmente muy utilizada para poder eliminar un carbono cuando se realizan síntesis de productos orgánicos.

Está reacción es muy importante para obtener los poliuretanos espumados, pues es el desprendimiento de este gas, el CO2 el que permite la realización de la espuma.

EL EXPERIMENTO

Nosotros realizaremos espuma de poliuretano, que finalmente quedará de forma rígida. Para ello hemos utilizado productos formulados con las longitudes de poliol e isocianatos concretas y estudiadas, así como las proporciones de agua definidas para obtener el producto de manera eficaz. También se añaden aceleradores para que la cinética de la reacción sea mas elevada. Hemos comprado los productos en Servei Estació en Barcelona.

Si miramos la botella detenidamente podremos encontrar las frase R y S y la peligrosidad de los reactivos. Mientras que el poliol es bastante inofensivo, el isocianato, debido a su elevada reactividad es mas peligroso. Es recomendable utilizar gafas de seguridad, guantes, y realizar el experimento al aire libre o en una campana de extracción para no respirar los gases. La reacción es fuertemente exotérmica, y aunque la mayoría de gases liberados son dióxido de carbono y agua, también se arrastran otros productos orgánicos volátiles irritantes.

La reacción es 100:110 en peso de poliol e isocianato respectivamente, no obstante se puede realizar perfectamente como 1:1 en volumen, para realizar pruebas. En el siguiente vídeo veremos todo el proceso:

Al igual que James Cameron, que aprovecha cada película para realizar su Director's Cut o su versión extendida, inflándose los bolsillos, yo me he permitido esta vez realizar otra versión del vídeo, mas ampliada, con una pequeña explicación de las reacciones de polimerización.

Es cierto que no voy a forrarme como el señor Cameron, pero, que demonios, me apetecía hacerlo...

En este caso, los monómeros de los que habla el vídeo son el poliol y el isocianato, que reaccionan dando el polímero final, de gran tamaño.

Existen otras muchas versiones de esta reacción para obtener poliuretanos con otro tipo de propiedades mecanicas. En el siguiente vídeo de Oscar Condori podemos ver una reacción similar para obtener poliuretano flexible, como el que se utiliza para los colchones, llamado comunmente colchon de viscoelástica. La diferencia radica en el uso del isocianato y poliol. Para este tipo de productos el poliol utilizado suele ser polietilenglicol.

¡¡Espero que os haya gustado y que lo proveéis de hacer vosotros mismos!!

Hasta la próxima,

Sergio

17 maneras de hacer química con cosas de casa

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Mon, 28 Oct 2013 00:57:00 +0000

En esta nueva etapa de Cluster no solamente hemos cambiado el formato del blog y de los vídeos, sino que hemos incorporado a varios estupendos colaboradores. Desde profesores de física y química, hasta periodistas y divulgadores participaran en este nuevo Cluster, aportando su experiencia y su sabiduría.

Es para mi un placer que el primero que colabore sea un amigo y compañero en muchos de los vídeos que se han realizado para Cluster y para el proyecto química en context en el CDEC, Josep Corominas, profesor de l'Escola Pia de Sitges. Nos deja nada mas y nada menos que 17 experimentos de química recopilados en un vídeo, que posteriormente nos describe para que podamos realizarlos en nuestra casa o laboratorio.

Aquí os dejo el vídeo y las explicaciones de Josep, que los disfrutéis:

1. Jabón instantáneo

Introducir una decena de lentejas de NaOH sólido en el fondo de un tubo de ensayo. Añadir agua, justo para que queden sumergidas. Agitar. El NaOH se disuelve y la disolución se calienta. La solución permanece turbia debido a las impurezas insolubles originadas por el Na₂CO₃ que recubre las lentejas de NaOH en el frasco.

Se añade aceite vegetal (oliva, girasol...) en un volumen igual al doble del de la disolución de NaOH. El aceite flota por encima sin reaccionar. Explicar que la saponificación sólo tiene lugar en la interfase. En la industria, la mezcla se agita violentamente durante varias horas.

Añadir lentamente y si agitar un volumen de etanol, igual al volumen de la disolución de NaOH. Observar las tres capas superpuestas. Tapar el tubo con un tapón y agitar violentamente, volteando el tubo varias veces. Las tres fases se homogenizan rápidamente y el conjunto se convierte en un sólido en unos segundos: el tubo queda lleno de jabón.

Para extraerlo, se destapa, se acerca el fondo del tubo a la llama de un Bunsen. El etanol hierve, empujando suavemente el bloque de jabón que sale del tubo. Moldearlo en forma de pastilla.

2. Limpieza de objetos de plata

El objeto a limpiar se espolvorea con un poco de bicarbonato, un detergente de carácter básico o NaOH y unas gotas de agua y se envuelve en papel de aluminio, de manera que entre bien en contacto el aluminio con el objeto a limpiar.

Pasados unos minutos se desenvuelve y se lava.

El papel de aluminio reduce los iones Ag⁺ a Ag. Los objetos a limpiar deben estar ennegrecidos por formación de un compuesto de plata, por ejemplo el sulfuro de plata Ag₂S

Explicación: en medio básico, el aluminio es un reductor de los iones Ag⁺ presentes en la superficie de la plata ennegrecida. El aluminio pasa a Al³⁺, primero en forma de Al(OH)₃y después como aluminato: Al(OH)₄^-

3. Decolorar con vitamina C

Se mancha con unas gotas de Betadine un paño de algodón. Para limpiar se pone un poco de ácido ascórbico sólido y se frota. El ácido ascórbico reduce el yodo a yoduro

Las reacciones son:

Esta molécula se hidroliza a continuación:

4. Superbola

Material
Solución comercial de silicato de sodio. El silicato de sodio comercial se vende en disolución concentrada de densidad aproximada 1,3 g/cm3
Etanol
Una bolsa de plástico
Probeta de 10 ml

Procedimiento
Mezclar 20 ml de solución de silicato de sodio con 10 ml de etanol dentro de la bolsa de plástico.
Dejar que la mezcla quede en una esquina de la bolsa y con las manos, mezclar bien, dándole forma de bola al sólido que se forma.
Sacar la bola de la bolsa, lavarla y acabar de dar la forma de bola.
Comprobar que bota muy bien, pero que al dejarla sobre una superficie plana, se aplana y acaba en un pequeño charco

Explicación:
Se forma un polímero de silicona, con propiedades de elastómero.
El silicato de sodio se considera que tiene la formula: Na₂Si₃O₇ En general los silicatos de los grupos 1 y 2 tienen la fórmula: M₂O.nSiO₂ MO.nSiO₂ (M un metal)

Al mezclar con el etanol, se forman enlaces entre las cadenas de silicato soluble y los grupos etilo.
En realidad, no es un sólido auténtico, si no un líquido de elevada viscosidad

Para guardarla: siempre dentro de una bolsa de plástico herméticamente cerrada.

5. Figuras que cambian de color con CoCl₂(aq) en etanol

Una figura con CoCl₂ se moja con etanol: la figura cambia a color rosa por la acción deshidratante del etanol. Ahora se acerca a un foco de calor y recupera el color rosa

Explicación:

El cloruro de cobalto CoCl₂.6H₂O es un sólido de color rosa soluble en agua formando una solución de color rosa que contiene el ion [Co(H₂O)₆]²⁺ de color rosa pálido.

CoCl₂.6H2O ® [Co(H₂O)₆]²⁺ + 2 Cl^-

rosa pálido

En alcohol, el CoCl₂.6H₂O forma una solución azul, según la ecuación:

2 CoCl₂.6H₂O ® [Co(H₂O)₆]²⁺ + [CoCl₄]^2- + 6 H₂O

rosa pálido azul

Al añadir agua se generará el color rosa del complejo de cobalto, según la ecuación:

[CoCl₄]^2- + 6 H₂O ⇄ [Co(H₂O)₆]²⁺ + 4 Cl^-

azul rosa

Esta reacción es un equilibrio

6. Acetona por un tubo

Material

Tubo ancho, transparente entre 1,5 y 2 m de largo (PVC). Diámetro entre 3 y 4 cm.
Cuentagotas
Propanona (“acetona”)
Vela

Procedimiento:

Situar el tubo vertical, pero con una cierta inclinación. Cerca de la boca inferior se deja una vela encendida.
Con el cuentagotas se dejan caer unas gotas de propanona en la boca superior del tubo, procurando que deslicen por las paredes del tubo.
Esperar unos instantes. Se generar una llama azul que recorre el tubo desde la vela hasta la boca superior, poniendo en evidencia:
- que la acetona es muy volátil, las gotas que se ha derramado a la parte superior del tubo, “desaparecen”
- que el vapor de acetona es más denso que el aire: va bajando por el tubo hasta salir por la boca inferior y encontrar la llama de la vela
- que es muy inflamable
- Los gases de combustión están bastante calientes y son menos densos que el aire por qué ascienden por el tubo hasta la boca superior

Advertencias de seguridad:

Acetona - Inflamable

7. El drama del Titánic

El polímero poliestireno expandido (porexpan) es muy poco soluble en acetona. Si un trozo recortado con la forma del Titanic, se coloca en un recipiente con acetona, el barco desaprace lentamente. En realidad no es un verdadero cambio químico. El aire atrapado en la estructura escapa y se va compactando la estructura que era esponjosa.

Se añade un efecto adicional para que las chimeneas humeen: se mojan los bastoncitos de algodón con ácido clorhídrico concentrado y amoníaco. La reacción produce humos blancos de cloruro de amonio.

NH₃(g) + HCl(g) ® NH₄Cl(s)

8. Refresco de bicarbonato

La reacción del “bicarbonato” NaHCO₃ con un ácido es endotérmica y produce efervescencia.

Se pone una cucharada de café de “bicarbonato” en un vaso, se añade un poco de agua fresca y el zumo de un limón.

9. Tenis con pompas de jabón

Receta para las pompas de jabón:

5% azúcar; 10% glicerina; 20% detergente líquido. Las mejores marcas: DAWN (EE.UU. y Centroamérica); DREFT Bleu; APTA, incolor; JOY( Francia, Bélgica); FAIRY (España); 65% agua.

La “raqueta” es un aro de plástico.

10. Superficies superhidrofóbicas

Se recubre un vidrio de reloj de hollín de la llama de una vela. Se obtiene una superficie superhidrofóbica.

11. Pinacoteca química

Papel impregnado con zumo de col (mezcla de antocianinas y flavonas) actúa como indicador ácido-base. Se pinta con diferentes líquidos: zumo de limón, vinagre (tonos rojizos), agua (verdes), Bicarbonato ( verde-azulados), hidróxido de sodio (azulados), lejía (blanco porque decolora)

12. “Mandalas” químicos

Se basa en la cromatografía de pigmentos de rotuladores.

13. Electricidad con latas

Una lata de aluminio, cortada por la parte superior i lijada por dentro para eliminar la capa protectora de polímero, se llena de agua con sal. Un lápiz de grafito hace de electrodo.

¿Cuál es el papel de la sal?

Los iones Cl^- forman un complejo muy estable con los iones Al³⁺ que forman la capa de óxido sobre el metal aluminio:

Al₂O₃ + 8Cl^- + 3H₂O ® 2AlCl₄^- + 6OH^-

AlCl₄^- + 4H₂O ® Al(OH)₂Cl + 3Cl^- + 2H₃O⁺

Reacciones de oxidación y de reducción en la pila:

Al ® Al³⁺+ 3e^- Eº = +1,68 V

O₂(aq) + 2H₂O + 4 e^- ® 4 OH^- Eº = + 0,40 V

14. Licores combustibles

Licor del Polo y la versión de “el billete incombustible”

Contienen entre el 50% y el 60% de etanol

La entalpía de combustión del etanol es de –1376 kJ/mol. Este valor es más que suficiente para quemar el papel.

En el caso de etanol + agua, este valor no es suficiente para quemar el papel. Parte del calor de la combustión lo absorbe el agua, la cual se calienta e incluso hierve y se vaporiza. En el proceso se absorben 65 kJ ( 8,5 kJ para aumentar la temperatura de unos 25 g de agua de 25ºC a 100ºC + 56,5 kJ para la conversión agua(l) ® agua (g) ). En ningún momento el papel alcanza la temperatura de ignición que es de 230ºC (451 Fahrenheit, para los aficionados a la ciencia-ficción)

15. Como separar polímeros

Se seleccionan tres o cuatro polímeros distintos, cada uno en trozos pequeños (alrededor de 4 cm²).

Por ejemplo: Polipropileno r = 0,90 g·cm^-3; Polietileno r = 0,95 g·cm^-3; Poliestireno r =1,04 g·cm^-3; PVC r =1,30 g·cm^-3;

Cada uno de los polímeros debe tener un color diferente.

Se necesitan los líquidos siguientes: agua (r = 1,0 g·cm^-3); solución agua y etanol (r = 0,87 g·cm^-3 Concentración 50% en volumen); agua y azúcar (r = 1,2 g·cm^-3Concentración entre el 50% y el 60% en masa)

El esquema de separación es el siguiente:

16. Azúcar luminoso

Las pantallas LCD emiten luz polarizada. Se puede eliminar esta luz con una lámina polarizadora. Cuando se intercala una solución de azúcar en agua, se ve luz de nuevo. Las moléculas de sacarosa rotan el plano de polarización de la luz

17. ¡Cómete una vela!

La vela está hecha de manzana y almendra. El aceite de la almendra es un buen combustible.

________________________________________

Josep Corominas es profesor de la Escola Pia de Sitges, colabora en el CDEC y en el CRECIM. Es licenciado en químicas por la UB y ha realizado numerosos artículos divulgativos sobre experimentos, tanto de física como de química. Ha impartido numerosos cursos de formación para el profesorado y recibido varios premios por su labor divulgativa.

CLUSTER cumple 5 años

noreply@blogger.com (Sergio Paredes) — Mon, 23 Sep 2013 22:07:00 +0000

Parece que han pasado cuatro días, pero el 18 de Agosto se cumplieron 5 años desde que un día CLUSTER salió a la luz. Una idea descabellada de mostrar experimentos científicos a través del vídeo. Influenciado por dos grandes canales que todavía siguen subiendo vídeos fantásticos, fqmanuel y depfisicayquimica, me propuse subir yo también experimentos a youtube y ver que comentaba la gente. También podría explicar en un blog el experimento, y así poder ampliar mucho mas el contenido del mismo.

Parece ser que el experimento ha funcionado, y aunque no soy de los canales mas vistos en youtube ni de lejos (hay que decir que hay canales realmente con una enorme afluencia), y tampoco de los blogs mas vistos, si que creo haberme hecho un huequecito en el mundo de la divulgación, y creo que el propósito del blog y del canal se han cumplido.

Durante este viaje he podido "conocer" a mucha gente, he podido leer historias preciosas vuestras, algunas de ellas que me han emocionado muchísimo, y me alegra mucho haber sido de ayuda, o haber contribuido a facilitaros las cosas. No obstante es a vosotros a quienes os he de agradecer, que hayáis utilizado parte de vuestro tiempo a leerme, y a ver mis vídeos. ¡¡Muchas gracias a todos!!

Este mismo pasado mes de agosto también llegábamos al millón de visitas en el blog. Nada menos que un millón de personas han entrado y leído algún artículo del blog. La verdad es que me siento alagado. Espero que os haya sido realmente útil.

Espero que aun le queden muchos años al blog y al canal de youtube, y que aunque ya no se actualice tan regularmente como antes (los que también intentéis mantener un blog desde hace ya mas de 5 años, me entenderéis), espero que los artículos que se vayan publicando sean de vuestro interés, y siga siendo útil su presencia en la web.

¡¡¡Nos vemos en el próximo experimento!!!

Un saludo

Sergio