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Periódicamente será actualizado y se recopilarán cronológicamente textos o artículos de uno o varios autores. Resulta interesante la posibilidad que se brinda para compartir y comentar el contenido que allí se presenta. Bienvenidos.
El jueves 29 de abril de 2021, China lanzó el primero de los tres elementos de su estación espacial, la CSS, que fue propulsado por un cohete Long March 5B Y2. Tras la separación del módulo espacial, el lanzador comenzó a orbitar el planeta en una trayectoria irregular, perdiendo altura lentamente, haciendo casi imposible cualquier predicción sobre su punto de entrada a la atmósfera, y por tanto de su punto de caída. Veamos acerca de la composición del combustible y las reacciones químicas asociadas al lanzamiento del Long March 5B Y2.
El Long March 5 también conocido como LM-5, 長征五 o CZ-5 no solo es el cohete chino más potente, sino que es un vehículo de lanzamiento pesado insignia de la segunda generación de lanzadores chinos. El primer prototipo CZ-5 fue lanzado por primera vez en 2016. El cohete consta de tres partes y es capaz de situar entre 22 y 25 toneladas en órbita baja (LEO) o 14 toneladas en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO). La versión de dos partes para vuelos a la órbita baja se denomina CZ-5B. La parte central (H5-1) tiene un diámetro de 5 metros y usa dos motores criogénicos de hydrolox chinos (oxígeno e hidrógeno líquidos). El hidrógeno líquido está a muy baja temperatura, es altamente inflamable y ocupa mucho volumen. Rodeando a la parte central hay cuatro cohetes aceleradores, a base de 8 kerolox, de 3,35 metros de diámetro y 26,28 metros de longitud. Los motores kerolox son ucranianos y de combustible líquido a base de queroseno (fracción C10−C18) y oxígeno líquido.
Podés descargar gratuitamente el gráfico HD en dropbox: aquí
Referencias:
-CERNET (2021) 中国空间站天和核心舱升空 习近平致电祝贺 . Visto el 7 de mayo de 2021 en:
-PHYS (2021) "China to launch Heavenly Harmony space station core module". Visto el 7 de mayo de 2021 en: https://phys.org/news/2021-04-china-heavenly-harmony-space-station.html
-CERNET (2021) 大块头有大智慧——解码长征五号大火箭. Visto el 7 de mayo de 2021 en: https://www.edu.cn/rd/zi_xun/201611/t20161104_1464772.shtml
-Marín, Daniel (2019) "Tercer lanzamiento del cohete chino Larga Marcha CZ-5" Naukas. Visto el 7 de mayo de 2021 en: https://danielmarin.naukas.com/2019/12/28/tercer-lanzamiento-del-cohete-chino-larga-marcha-cz-5/
-Marín, Daniel (2010) "Larga Marcha CZ-5". Naukas. Visto el 7 de mayo de 2021 en: https://danielmarin.naukas.com/2010/02/24/larga-marcha-cz-5/
-Global Security. "CZ-5 Space Launch Vehicle". Visto el 7 de mayo de 2021 en: https://www.globalsecurity.org/space/world/china/cz-5.htm
-Atkins, Peter (2012) "Principios de Química. Los caminos del descubrimiento. 5ta Ed.". Panamericana. Disponible en: https://drive.google.com/drive/folders/1yPCCsS7qmuvE8cbRoAwDHyGEKuGrM45R
Con esta captura de pantalla de whatsapp se puede motivar a nuestros estudiantes para iniciar el tratamiento de las reacciones de Desplazamiento y Redox.
Las aldohexosas son carbohidratos, más precisamente monosacáridos o azúcares simples que no pueden convertirse en azúcares más pequeños por hidrólisis. Las aldohexosas son una familia de compuestos que tienen tres cosas en común y lo indica la etimología de la palabra. El prefijo aldo- identifica el grupo aldehído en las moléculas, el prefijo numeral hex- indica que cada molécula integrante posee 6 átomos de carbono y el sufijo -osa designa que son carbohidratos. Por ejemplo, la glucosa es una aldohexosa, un azúcar aldehídico de seis carbonos. Pero no es la única integrante, en realidad hay siete aldohexosas más: alosa, altrosa, manosa, gulosa, idosa, galactosa y talosa. Como se observa, tienen nombres muy difíciles de recordar, por suerte tenemos una mnemotécnica muy útil:
¿Por qué son azúcares D?
Cada aldohexosa tiene cuatro centros quirales (cuatro átomos de carbono unidos a cuatro grupos o sustituyentes diferentes) por lo tanto, se hace necesario utilizar un método fácil de escritura, como son las proyecciones de Fischer, para representar estas moléculas estereoisomeras (las aldohexosas son isómeros que tiene la misma fórmula molecular pero difieren en la orientación tridimensional de los grupos hidroxilos en el espacio). El método de Fischer se basa en la proyección de los átomos de carbono quirales en una superficie plana, como en una hoja de papel. Un átomo de carbono quiral se representa por dos líneas cruzadas, las líneas horizontales representan los enlaces que salen de la página y las líneas verticales representan enlaces que van hacia adentro de la página. La mayor parte de los azúcares que existen en la naturaleza tienen el grupo hidroxilo en el centro quiral inferior apuntando a la derecha. Todos los compuestos de este tipo son referidos como azúcares D. Sólo la D-glucosa, derivada del almidón y la celulosa, y la D-galactosa, derivada de resinas y pectinas frutales, se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. La D-manosa y la D-talosa también existen naturalmente, pero en menor abundancia. Las D-aldohexosas tienen formas moleculares enantioméricas (imágenes especulares no idénticas como la imagen en un espejo) y se denominan L-aldohexosas, pero no son muy comunes en la naturaleza.
Los D-azúcares raros
Los azúcares raros, como D -alosa, son muy demandados como materias primas químicas y componentes básicos en la industria farmacéutica, pero no se producen comúnmente en la naturaleza. A los químicos les ha resultado difícil obtenerlos. Pero recientemente, Alison Wendlandt y sus colegas del Instituto de Tecnología de Massachusetts han encontrado una manera directa de cambiar las estereoquímicas de azúcares comunes, convirtiéndolos en raros ( Nature 2020, DOI: 10.1038 / s41586-020-1937-1 ).
En el nuevo trabajo, publicado en 2020, Wendlandt y su equipo utilizaron un diodo emisor de luz azul, una amina, un fotocatalizador y un tiol para realizar reacciones de epimerización selectivas del sitio (variaciones en la configuración de los -OH y -H unidos a los átomos de carbono) con rendimientos del 63–88%, que son más altos que los de reacciones enzimáticas o métodos químicos anteriores.
La reacción ocurre a través de dos pasos en un recipiente de reacción. Primero, un radical amina formado por el fotocatalizador extrae un átomo de hidrógeno específico de la molécula de azúcar, y luego la cisteína tiol transfiere un nuevo átomo de H al mismo carbono en el azúcar pero en una posición estereoquímica diferente (se muestra). Los investigadores pueden romper un enlace C – H específico en azúcares comunes con este método. La base de esta selectividad no se comprende completamente, dice Wendlandt. Los métodos químicos anteriores requerían que los químicos agregaran grupos protectores en los enlaces CH a los que no estaban dirigidos para la epimerización. El nuevo método es más directo y ahorra tiempo y energía en la síntesis de estos azúcares raros.
Muchos químicos evitan el uso de azúcares raros porque son difíciles de acceder, pero esta química puede cambiar eso, dice Adriaan Minnaard , químico organometálico de la Universidad de Groningen. Este trabajo también abre una nueva plataforma sintética robusta que ayudará a dirigir más investigaciones, dice Núria López, química catalítica en el Instituto de Investigación Química de Cataluña.
Referencias: -Krietsch Boerner, Leigh (2020) “Photocatalyst flips common sugars to rare ones”. C&EN. Visto el 31 de enero de 2020. Disponible en: https://cen.acs.org/synthesis/catalysis/Photocatalyst-flips-common-sugars-rare/98/i3 -McMurry, John (2012) "Química Orgánica. 8va Edición". Disponible en: https://drive.google.com/file/d/1Q7VFtvzy324RB5MyTNvMu-KfnLpmXM4e/view?usp=sharing
miércoles, 6 de marzo de 2019
Entradas del 1er Carnaval Iberoamericano de Química @EducadoresEnCiencias.Quimicas organiza el I Carnaval Iberoamericano de Química. Para obtener más información, pulsa aquí.
Inauguración del 1er Carnaval Iberoamericano de Química Una web o blog carnaval se organiza cuando varios autores escriben publicaciones sobre un tema específico en un sitio web o blog, y luego todas esas publicaciones están vinculadas desde un sitio que las promociona durante una fecha establecida del Carnaval. Los carnavales de Química se vienen desarrollando en países como: España, Estados Unidos, Reino Unido, etc. La iniciativa del 1er Carnaval Iberoamericano de Química surge a partir de la necesidad de vincular y conectar a los educadores de ciencias químicas de iberoamérica para que compartan sus saberes y creatividad en plataformas de la era digital. Requisitos para participar Las normas básicas son casi similares a las del Carnaval de Química que se inició en 2011 con Dani Torregrosa (@DaniEPAP) en España, pero: 1. Sólo pueden participar profesores, licenciados y doctores en Química o ciencias afines. 2. La participación es libre y no remunerada. La participación asegura difusión de los contenidos, entablar nuevas relaciones y compartir tu pasión con gente afín. 3. En cada edición el sitio web o blog anfitrión anunciará el inicio mensual del Carnaval indicando la fecha de comienzo y la fecha de fin del mismo. La elección del sitio web o blog anfitrión de cada edición la hará libremente el último sitio que la haya organizado. Para participar hace falta tener una web o blog propio haciendo mención expresa al autor o autores. 4. La temática de las entradas participantes debe ser la Química en cualquiera de sus ramas y variantes (pura, aplicada, historia de la química, influencia en otras ciencias, relación con el arte, personajes históricos…¡creatividad!). Cada blog organizador valorará si las entradas cumplen estos requisitos de temática, rigor, amenidad, interés o cualquier otro aspecto que considere conveniente. Si la entrada no cumpliera con uno o varios de estos requisitos, o contiene lenguaje obsceno, homofóbico, xenófobo o racista, faltas ortográficas, su temática es pseudocientífica o, en resumen, lo calificaríamos de mal gusto, no se debe incluir en la recopilación final. 5. Cada entrada publicada deberá indicar que participa en una determinada Edición del Carnaval Iberoamericano de Química citando, enlazando al blog organizador y avisando con un comentario en la web o blog que organiza. Por ejemplo, para participar en el I Carnaval Iberoamericano de Química se debe copiar directamente esta frase: “Esta entrada participa en la I edición del Carnaval Iberoamericano de Química, alojada en el blog Educadores en Ciencias Químicas de @EducadoresEnCiencias.Quimicas" Tambien es necesario incluir en la entrada participante la imagen oficial de la edición I: Hidrógeno
El Carnaval Iberoamericano de Química posee una cuenta de facebook @EducadoresEn Ciencias.Químicas, que irá anunciando las entradas participantes, los sitios anfitriones y el inicio y el fin de cada edición. El sitio anfitrión deberá recopilar las entradas de la edición que organiza. Para los educadores en química que les gusta divulgar, o iniciarse en divulgación, o para los científicos de todas las áreas relacionadas con la química que les interese deberán comentar en el blog o en facebook esta entrada de contenido entre el 05/03/2019 y el 05/04/2019. La idea es poder continuar con el próximo carnaval en los meses siguientes. La mecánica es muy sencilla: escribís tu entrada relacionada con la Química en tu sitio web o blog añadiendo la frase que encontrás más arriba; y me avisas a través de Blogger o facebook (mensaje directo o mencionando la participación con un post en esta publicación) o al e-mail (correajuancruz@hotmail.com) haciendo llegar solo la participación y tu enlace a tu sitio con la publicación. Las entradas serán situadas en Blogger juntamente con el resto y anunciada y promocionada en facebook.
¡Que comience el Carnaval Iberoamericano de Química!
El logo representa a los elementos carbono e yodo que simbolizan las iniciales de Carnaval Iberoamericano, un mapa de iberoamerica en un mapamundi, y los quarks up, down y un electrón animados.
EL 1ER CARNAVAL IBEROAMERICANO DE QUÍMICA COMIENZA EL 4 DE MARZO CON EL FERIADO DE CARNAVAL. PRÓXIMAMENTE EN ESTE BLOG SE VA A PUBLICAR EL REGLAMENTO.
El carpín dorado,carpa dorada o mejor conocido como pez dorado o Goldfish (Carassius auratus) es uno de los primeros peces domesticados por el hombre, y actualmente es uno de los más comunes peces de acuario.
Referencias:
-Fagernes, Cathrine E.; et all (2017) "Extreme anoxia tolerance in crucian carp and goldfish through neofunctionalization of duplicated genes creating a new ethanol-producing pyruvate decarboxylase pathway". Revista Nature. Visto el 15 de agosto de 2017. Disponible en: https://www.nature.com/articles/s41598-017-07385-4
-Baxter, Rachel (2017) "Goldfish go months without oxygen by making alcohol inside cells". New Cientific. Visto el 15 de agosto de 2017. Disponible en:
El carbono con dos, tres, cuatro, cinco y seis enlaces
Es común hablar de la tetravalencia del carbono y que forma cuatro enlaces con otros átomos iguales o distintos, cuando se empieza a introducir en la Química Orgánica. Si bien este es un concepto fundamental de la química, estamos olvidando y discriminando a las otras especies químicas estables o inestables con carbonos de dos, tres, cinco y seis enlaces. ¿De 6 enlaces? Si, exacto.
Este año 2016, los químicos se han quedado fascinados al confirmar un carbono de seis enlaces en el hexametilbenceno dicatión, C 6 (CH 3 ) 6 2 + , una molécula que fue preparada por primera vez en 1973 y que se sospechaba que no sólo tenía un átomo de carbono de seis coordenadas, sino también de no ser plana. Esta no es la única excepción a la tetravalencia del carbono.
Tenemos tambien almetanio(CH5+).Se trata de un compuesto en el que el carbono es pentavalente. Por ello, es bastante inestable, tendiendo a liberar un H+ con extrema facilidad, por lo que es un superácido. Se ha detectado en el medio interestelar pero se puede producir en el laboratorio en forma de gas o como especie diluida en superácidos. Además, estecarbocatión es una especie intermedia en algunas reacciones químicas. Se puede entender como un ion carbenio (CH3+) unido a una molécula de dihidrógeno cuyos dos átomos se pueden intercambiar fácilmente con los tres del carbenio. El metanio se pueden preparar a partir de metano por la acción de ácidos muy fuertes como el pentafluoruro de antimonio,SbF5, en fluoruro de hidrógeno gas, HF.
El metanio es un intermedio de reacción. Los intermedios de reacción son especies de tiempo de vida media corto y no
están presentes nunca en altas concentraciones debido a que reaccionan tan
rápidamente como se forman, tienen gran importancia en los mecanismos de las
reacciones.
Los intermedios de reacción más usuales en Química Orgánica son: Carbocationes o iones carbonio, Carbaniones, Radicales y Carbenos.
Una narrativa gráfica como disparador, un texto de divulgación científica para desarrollar un tema de química vegetal y orgánica, y una propuesta final integradora y creativa para evaluar a los estudiantes de la E.S.
Temas de química: Alcoholes, Aldehídos, Acetatos y Acidos Carboxílicos. Reacciones orgánicas. Enzimas.
Campos implicados: Literatura, Química Orgánica, Atmosférica y Ambiental, Fisiología vegetal, Fitoquímica y Semioquímica.
Transcripción, edición de texto y gráficos, título y propuesta didáctica: Prof. Correa Juan
Enriqueta es una niña de vestido celeste amiga del oso Madariaga y de Fellini, un gato negro de orejas puntiagudas y nariz roja que constantemente se involucra en problemas. La principal diversión de Enriqueta es leer grandes libros, dedicarse a imaginar, jugar y disfrutar de la naturaleza junto con Fellini. Es una niña inocente, fresca, que muchas veces se hace preguntas inteligentes y a la vez tiene un humor bizarro. Enriqueta es como una modernización de Mafalda, la niña es el personaje protagónico de la serie de historietas Macanudo que publica Ricardo Siri Liniers desde 2002 en el diario La Nación de Argentina.
Enriqueta también tiene otra particularidad, al parecer posee muy desarrollado el sentido del olfato porque le gusta oler el pasto recién cortado, los libros nuevos y siempre recuerda una anécdota que le contó su mamá sobre el olor de las magdalenas.
Y si de olor se trata, la química de los aromas siempre tiene una explicación para muchos casos aunque Enriqueta lo desconozca. Veamos qué causa el olor de la hierba recién cortada.
La hierba normalmente libera compuestos orgánicos volátiles (VOC), incluso sin ser cortada. Investigaciones han demostrado que la cantidad de los compuestos liberados pueden variar dependiendo de la intensidad de luz y la temperatura (Emissions of volatile organic compounds (primarily oxygenated species) from pasture). Una amplia gama de compuestos son emitidos, y tanto la intensidad, y la identidad de estos compuestos, se ve afectada cuando la planta está dañada. Las emisiones aumentan notablemente cuando se corta la hierba, y es la producción de compuestos que contienen seis átomos de carbono, y oxígeno, que causa el olor de la hierba recién cortada.
En primer lugar, vamos a considerar cómo se forman estos compuestos. Cuando el césped se daña mecánicamente, por una cortadora de césped o de otra manera, se activan enzimas en la hierba para empezar a romper las grasas y los fosfolípidos que están presentes. Esto conduce a la formación de ácidos linolénico y linoleico, que se oxidan y, posteriormente, se descomponen por otra enzima. El desglose divide la molécula en fragmentos que tienden a contener ya sea 12 o 6 átomos de carbono. Son estos fragmentos los que llevan el olor a hierba cortada.
El compuesto perfumado clave producido por este proceso es el cis-3-hexenal. El umbral de olor para este compuesto (la cantidad de la misma que tiene que estar presente para que la nariz humana sea capaz de detectarla) es mas bajo que 0,25 partes por billón, lo que significa que no es necesaria una alta concentración para que el olor sea notable. Como compuesto es bastante inestable, por lo tanto se reorganizará con relativa rapidez a trans-2-hexenal. Este compuesto se lo conoce como Aldehído de hoja, y tiene un umbral de olor más alto. Junto con el Alcohol de hoja (cis-3-hexen-1-ol), se producen industrialmente a gran escala para su uso en las industrias de perfumería y tecnología de los alimentos.
Hay una serie de sugerencias en cuanto a la finalidad de esos compuestos que emite la hierba cuando está dañada. Son activas contra una gran variedad de bacterias, por lo que una de las funciones que realizan pueden ser la protección de la planta contra las bacterias y permitir que el corte termine de sanar. También se liberan esos compuestos cuando los insectos dañan una planta. Estos volátiles atraen tanto a insectos parásitos y depredadores que son enemigos naturales de los herbívoros. También pueden inducir respuestas de defensa en las plantas vecinas. Esos productos químicos, que funcionan en la comunicación entre dos o más especies, así como los que sirven como mensajeros entre los miembros de la misma especie, son llamados semioquímicos (del griego "semeion", una marca o señal) ( Derecho y Regnier, 1971) .
Como dato interesante, el siguiente estudio de 2002 "AIR POLLUTION AND THE SMELL OF CUT GRASS" sugiere que los compuestos liberados por la hierba cortada pueden contribuir a la formación de smog y a la contaminación del aire.
Ahora, como actividad:
-Representa con fórmulas estructurales a todos los compuestos orgánicos volátiles que se señalan en el texto anterior e indica a que función orgánica pertenecen.
-Realiza una historieta con personajes y moléculas animadas para explicar la formación de compuestos orgánicos volátiles (VOC) que se producen cuando se corta el césped y su interacción con los seres vivos y el ambiente.
Referencias:
-Brunning, Andy (2014) "What Causes The Smell of Fresh-Cut Grass?". Compound Chem. UK. Disponible en: http://www.compoundchem.com/wp-content/uploads/2014/04/Aroma-Chemistry-Smell-of-Freshly-Cut-Grass.pdf
-Fall, Ray; Karl, Thomas; Hansel, Armin; Jordan, Alfons; Lindinger, Werner (1999)" Volatile organic compounds emitted after leaf wounding: On-line analysis by proton-transfer-reaction mass spectrometry". Journal of Geophysical Research. Australia. Disponible en inglés en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/1999JD900144/pdf
-Kirstine, Wayne; Galbally, Ian; Hooper, Martin (2002) "AIR POLLUTION AND THE SMELL OF CUT GRASS". North Country Notes. Australia. Disponible en: http://northcountrynotes.org/jason-rohrer/natureOnTrial/cut_grass_pollution.pdf
-Kirstine, Wayne; Galbally, Ian; Ye, Yuerong; Hooper, Martin (1998) "Emissions of volatile organic compounds (primarily oxygenated species) from pasture". Journal of Geophysical Research. Australia. Disponible en inglés en: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/97JD03753/epdf
-Paré, Paul W. and Tumlinson, James H.(1999) " Plant Volatiles as a Defense against Insect Herbivores". American Society of Plant Physiologists. Disponible en inglés en: http://www.plantphysiology.org/content/121/2/325.full
Una relación entre Ciencias de la Tierra, Mitología y Química Analítica.
Vulcano
Sabemos que muchos pueblos y tribus originarias de la Antigüedad adoraban a monstruos o divinidades fantásticas y personificaban a la naturaleza como algunos cuerpos del cosmo o estructuras hidrogeológicas de la Tierra (montañas, volcanes, ríos, mares, etc.). Le debemos a éstas creencias los nombres de cosas pequeñas hasta grandes estructuras, como el vocablo "volcanes". La palabra Volcán proviene del latín "Vulcanus". Vulcano es un dios en la mitología romana, hijo de Júpiter y Juno y esposo de Venus. Era dios del fuego y los volcanes, forjador del hierro y creador de armas y armaduras para dioses y héroes. Según la mitología romana la fragua de Vulcano se encuentra situada bajo el Monte Etna, en la isla italiana de Sicilia, o bajo la isla eolia de Vulcano, en el mar Tirreno. Vulcano corresponde a Hefesto en la mitología griega.
Estas representaciones mitológicas, obviamente configuran una idea fantástica de lo que presuntamente es un volcán. La creencia popular tiene una idea menos mística pero cerrada, muchas veces definen un volcán como una montaña majestuosa en forma de cono y que posee un cráter por donde emerge lava incandescente y ceniza. Se sabe actualmente que existen volcanes sin cono ni cráter definidos y otros no necesariamente se ubican en límites de placas tectónicas, hay volcanes de 30 metros de altura e islas originadas por volcanes.
"Lava": Disney Pixar short film
Por consiguiente, para la ciencia la definición es mucho más amplia, los volcanes son estructuras geológicas por las que emergen magma en forma de lava, muchas veces acompañado de volúmenes variables de gases, vapores y rocas piroclásticas o cenizas provenientes del interior de la tierra. Los volcanes son diferentes a las montañas porque no se forman por plegado, los volcanes comunes son construidos por la acumulación de sus propios productos eruptivos. El término volcán también se refiere a la apertura o ventilación a través del cual se expulsa la roca fundida y gases o vapores asociados. Entonces los volcanes de lodo podrían ser clasificados como volcanes, aunque no todos son naturales porque existen algunos originados por la acción industrial del hombre, y por lo tanto éstos últimos no están relacionados con las verdaderas formaciones volcánicas. Sin ahondar aún más en ese debate, analicemos químicamente a éstos volcanes de lodo.
Pero para ello propongo resolver un problema de estequiometría de composición de Química Analítica relacionado con el tema de los volcanes de lodo, que se propuso como preparación previa de alto nivel a los jóvenes participantes de la Olimpiada Internacional de Química de Baku 2015. Para comprenderlo y resolverlo debes poseer conocimiento previos de Química General y Analítica, Mineralogía, Química de los compuestos de coordinación.
Volcán de lodo en la Reserva Natural del Estado en Azerbaijan
Azerbaiján es conocida en todo el mundo como la única región donde están desarrollados los volcanes de lodo. De los 800 volcanes de lodo conocidos en el planeta, cerca de 400 se encuentran en el Este de Azerbaiján y la zona que bordea el Mar Caspio. Los volcanes de lodo de Azerbaijan tienen una variedad de formas y tamaños, pero los más comunes tienen varios conos pequeños o respiraderos de hasta unos cuatro metros de altura. Las erupciones volcánicas de lodo en Azerbaiyán normalmente tienen una duración de menos de un par de horas, y se caracterizan por una extrusión vigorosa de brechas de lodo, gases de hidrocarburos y agua.
Bakhar es un volcán de lodo con una alta actividad de filtrado durante el estado latente. Los embalses formados por la actividad de los volcanes contienen el agua expulsada. Esos volcanes de Bakhar tienen una composición dominante de iones Na y Cl. Los sistemas acuosos analizados son enriquecidos con metales y con un elemento X que causa coloración a la llama. Su concentración de 250 ppm en agua filtrada representa un enriquecimiento de 55 veces en comparación al agua de mar. Cuando se concentra aún más, se obtienen cristales de color blanco del agua expulsada de los volcanes, entre ellos el compuesto Y, una de las principales fuentes de X. El óxido común de X contiene 31.0% del elemento, mientras que el compuesto Y solamente 11,3%.
1. ¿Cuál es el elemento X y el compuesto Y?
2. Calcular la masa de Y que se puede obtener a partir de 1 L de agua expulsada.
3. La pérdida de masa bajo calentamiento suave de Y es del 37,8%. Dibuja una posible estructura del anión en Y, sabiendo que contiene dos tipos diferentes de átomos X (coordinación tres y coordinación cuatro).
Resolución
1. La fórmula general de un óxido es:
La relación molar de X y O es:
n = 0,5; 1; 1,5; 2 etc.
n = 0,5 da M (X) = 3,6: no existe ningún elemento.
n = 1 da M (X) = 7,2; Li, pero no existe en el estado de oxidación +2.
n = 1,5 da M (X) = 10,8, B. El boro generalmente existe en estado de oxidación +3. X es B.
En solución acuosa, el boro forma especies oxoaniónicas, el contraión puede ser el ión sodio como uno de los iones dominantes en agua expulsada de los volcanes de lodo. El mineral de boro común que contiene sodio es el bórax, que contiene 11,3.% (en peso) de boro.
2. La densidad de la solución diluida es 1 kg / L, a continuación, 1 ppm es 1 mg / L, 250 ppm es de 250 mg de boro. La masa de bórax es: m = 250 / 0.113 = 2212 mg = 2,2 g.
3. La pérdida de masa bajo calentamiento suave de bórax es 37,8% que corresponde a la pérdida de 8 moléculas de agua.
El anión en Y :
contiene dos átomos de boro con coordinación 3 y dos átomos de boro con coordinación cuatro.
Referencias:
-Eremin, Vadim; Gladilin, Alexander (2015) "Preparatory problems by 47th International Chemistry Olympiad
(IChO-2015)". Moscow State University, Baku Branch, Azerbaijan.
-State Nature Reserve of the Mud Volcanoes. Disponible en: http://www.azerbaijans.com/content_484_en.html
-Tarbuck & Lutgens. (2005)."Ciencias de la tierra, una Introducción a la Geología física". Pearson Ed.
-Tilling, Robert (1997) "Volcanoes". Disponible en inglés en: http://pubs.usgs.gov/gip/volc/
Estuvo por detrás del premio Nobel de 1913 y de tres Oscars de la Academia de Hollywood en 2010 y 2014. Es el principal protagonista en el Albuquerque International Ballon Fiesta de Nuevo Mexico (EEUU) y de otros festivales de América y Europa. Recientemente, en el mes de julio de 2015, hizo despegar por el aire de Calgary (Canadá) a un joven de 26 años que iba sentado muy feliz en una silla de plástico de Us$ 20, si bien el chico terminó con vida y en la cárcel, fue más afortunado que el sacerdote brasileño Adelir Antonio de Carli en 2008 que intentaba batir record de permanencia en el aire como Mr. Carl Friedricksen del film "Up in the air" de Pixar Animations.
"Helium" es un emotivo short film danés ganador de un Oscars en 2014
Si hay un elemento químico que le gusta salir en tv, cine y ganar premios: ese es el Helio. El chico rebelde y ligero de la tabla periódica.
El Helio fue descubierto por Sir William Ramsay en Londres, y de forma independiente por Per Teodor Cleve y Nils Abraham Langlet en Uppsala, Suecia. El nombre deriva del griego, 'helios "que significa sol, porque se detectó en esa estrella por sus líneas espectrales muchos años antes de que se encontrara en la Tierra. Macroscópicamente es un gas incoloro e inodoro y es totalmente no reactivo, es decir no se combina ni con el oxígeno del aire y por lo tanto no es combustible. Debido a su baja densidad se utiliza a menudo para llenar globos decorativos, globos meteorológicos y dirigibles. Aunque el uso desconsiderado para realizar aventuras por el aire al estilo del film "Up" puede ser muy peligroso.
Joven que voló en una silla atada a 100 globos de helio y terminó preso en julio de 2015
El Helio tambien puede licuarse y posee muchas aplicaciones importantes para la industria. Kamerlingh Onnes fue el primer científico que pudo dominar al rebelde y ligero Helio, trabajó durante muchos años para licuar el elemento que persistió como un gas a muy baja temperatura. Usó aire líquido para producir hidrógeno líquido y luego con el hidrógeno en el aparato licuación, produjo cerca de 60 centímetros cúbicos de helio líquido el 10 de julio de 1908. Su punto de ebullición se encontró que era 4,222 K (−268,928°C). Onnes recibió el Premio Nobel de Física en 1913 por sus investigaciones sobre las propiedades de la materia a bajas temperaturas lo que llevo, entre otras cosas, a la producción de helio líquido.
Cuando el helio se enfría a una temperatura crítica de 2,17 K (llamado su punto lambda), se produce una discontinuidad notable en la capacidad de calor, la densidad de gotas del líquido, y una fracción del líquido se convierte en una viscosidad cero "superfluido". La superfluidez surge de la fracción de los átomos de helio que se han condensado a una energía más baja posible.
Una aplicación importante del helio líquido ha sido en el estudio de la superconductividad y para las aplicaciones de imanes superconductores.
Helio líquido, superfluido
El helio tambien se utiliza como un medio de refrigeración para el Gran Colisionador de Hadrones (LHC), y los imanes superconductores en escáneres de resonancia magnética y espectrómetros de RMN. También se utiliza para mantener frescos los instrumentos satelitales y para enfriar el oxígeno líquido e hidrógeno que alimenta los vehículos espaciales Apolo.
Debido a que es no reactivo, el helio se utiliza para proporcionar una atmósfera protectora inerte para la fabricación de fibra óptica y los semiconductores, y para la soldadura por arco. El helio se utiliza también para detectar fugas, tales como en sistemas de aire acondicionado de automóviles, y porque se difunde rápidamente se utiliza para inflar bolsas de aire de automóviles después del impacto.
Una mezcla de 80% de helio y el 20% de oxígeno se utiliza como una atmósfera artificial para los buzos de aguas profundas y otras personas que trabajan en condiciones de presión.
Los láseres de gas helio-neón se utilizan para escanear códigos de barras en cajas de los supermercados. Un nuevo uso para el helio es un microscopio de helio-ion que proporciona mejor resolución de imagen de un microscopio electrónico de barrido.
Así, el helio además de ser un elemento principal en el Sol, no solo tiene utilidad para inflar globos de cumpleaños y hacer volar a fanáticos de Up, sino que tiene múltiples propiedades y usos en la Industria actual y del futuro que desconocemos.
Esta entrada participa en el XLIX Carnaval de la Química alojado en el blog Radical Barbatilo de @JGilMunoz
Referencias:
John Emsley, Nature’s Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, Oxford University Press, New York, 2nd Edition, 2011.
J. S. Coursey, D. J. Schwab, J.J. Tsai, and R. A. Dragoset, Atomic Weights and Isotopic Compositions(version 3.0), 2010, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, accessed December 2014.
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