Reacciones químicas

Programa para el ajuste estequiométrico de reacciones químicas:

https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-chemical-equations/latest/balancing-chemical-equations_es.html

En la siguiente imagen podéis encontrar una página donde tenéis la posibilidad de ajustar reacciones químicas:

Reacciones exotérmicas y endotérmicas:


Descomposición química del agua: 2H2O + energía → 2 H2 + O2 (ΔH = +285 KJ/mol de agua) (Reacción de electrólisis)


Producción de ozono: 3O2 + energía (luz ultravioleta) → 2O3


Formación del agua: 2 H2 + O2 → 2 H2O + calor (reacción de combustión)


Descomposición del carbonato de calcio: CaCO3 (s) + Energía → CO2 (s)+ CaCO (s)


Formación del dióxido de carborno: C + O2 → CO2 + calor (reacción de combustión)

Calcula la masa de CaO necesaria para que se produzca esta reacción y se cumpla la Ley de Lavoisier sabiendo que

2HCl: 36,5g             H2O: 18g             CaCl2: 111g

2HCl + CaO → CaCl2 + H2O

Explicación de los factores que varían la velocidad de una reacción química.

Catalizadores:


Ejemplos:


1.- El agua oxigenada (H2O2) se utiliza como desinfectante sanitario, además de como decolorante. En condiciones normales se descompone dando lugar a oxígeno (O2) y agua (H2O). Este proceso es tan lento que no resulta apreciable.


Sin embargo, cuando se pone en contacto con una herida, el proceso se acelera de forma evidente, formando una espuma blanquecina de la que escapan las burbujas de oxígeno.


El aumento en la velocidad de reacción se debe a la presencia de un catalizador de la misma, concretamente de una enzima presente en la sangre (denominada catalasa).


2.- Derivados del flúor. Aceleran la descomposición del ozono (O3 → O + O2), la cual es normalmente una reacción bastante lenta. He allí el problema de los aerosoles y refrigerantes que liberan CFC a la atmósfera: diluyen la capa de ozono.

3.- El hierro. Este metal se emplea como catalizador en el proceso de Haber-Bosch para la obtención de amoníaco a partir de hidrógeno y nitrógeno.

4.- Catalizadores de paladio. Para los automóviles que usan gasolina sin plomo, conductos con paladio o platino en pequeñas partículas se adhieren a los escapes de los automóviles, que catalizan el proceso de atenuación del monóxido de carbono y otros gases tóxicos de la combustión, permitiendo reducirlos a sustancias menos peligrosas en tiempo récord.

5.- Ácido sórbico. Conservante natural empleado en la industria alimenticia para retardar la descomposición de los alimentos.


Catalizador de un coche:

Doble vía

En un catalizador de doble vía, usado mayormente en el motor diésel, ocurren dos reacciones simultáneas tales como:

1. Oxidación del monóxido de carbono a dióxido de carbono: 2CO + O₂ → 2CO₂
2. Oxidación de hidrocarburos no quemados o parcialmente quemados a dióxido de carbono y agua: C_xH_2x+2 + [(3x+1)/2] O₂ → xCO₂ + (x+1) H₂O

Este tipo de catalizadores se usan en motores diésel ya que trabajan con exceso de oxígeno, generando unas tasas muy altas de óxidos de nitrógeno incompatibles con el metal noble que los disocia.

En estos motores, el NOx se elimina con la recirculación de gases de escape (EGR)

Triple vía

En un catalizador de triple vía ocurren tres reacciones simultáneas:

1. Reducción de óxidos de nitrógeno a nitrógeno y oxígeno: 2NO_x → xO₂ + N₂
2. Oxidación de monóxido de carbono a dióxido de carbono: 2CO + O₂ → 2CO₂
3. Oxidación de hidrocarburos no o parcialmente quemados a dióxido de carbono y agua: C_xH_2x+2 + [(3x+1)/2] O₂ → xCO₂ + (x+1) H₂O.

Ejercicios de reacciones químicas para 4º ESO:

Videos de reacciones químicas realizados por alumnos del Colegio El Salvador:

Modelos atómicos y experiencias

Thomson

Millikan y Fletcher

En la siguiente imagen encontraréis un interesante problema resuelto relacionado con el experimento de Millikan

Rutherford

Bohr

Para el cálculo de la masa atómica de los distintos elementos vamos a utilizar el siguiente enlace. 

Enlaces químicos

Enlace metálico:

Enlace Covalente:

Modelo de Lewis: 

Enlace iónico:

Curiosidad: Distintas estructuras que se pueden hacer con átomos de Carbono.

Propiedades del grafeno

El grafeno por definición posee unas características muy interesantes, algunas absolutamente asombrosas. Su grosor de tamaño nanométrico le hace ser transparente y muy flexible, pero al mismo tiempo, es un material muy duro y resistente. En los últimos años ha generado muchas expectativas debido a sus excelentes propiedades tanto mecánicas, como eléctricas, ópticas y térmicas. Entre éstas cabe destacar que el grafeno absorbe fotones en el rango del visible al infrarrojo con una rápida transición inter-bandas que permite obtener una eficaz respuesta eléctrica. Estas propiedades, junto a la abundancia de carbono en forma de grafito en la naturaleza, lo hacen especialmente interesante. De forma resumida podemos destacar del grafeno las siguientes propiedades:

• Es bidimensional y ligero (1m2 pesa 0,77 mg), y cuenta sin embargo con una gran superficie específica (2600 m2/g), lo que le confiere una cierta capacidad de autoenfriamiento. Es flexible, elástico, maleable, de forma que admite elongaciones del 10% de forma reversible y puede doblarse un 20% sin sufrir daño alguno. Se puede enrollar para crear nanotubos o adoptar cualquier otra forma. Las superficies de los materiales en los que se aplica el grafeno por tanto, tienen menos posibilidades de quebrarse y son más duraderos.

• Es más duro y resistente que el diamante, siendo unas 100 veces más resistente que el acero a igualdad de espesor. Aparte, es rígido, con lo que soporta grandes esfuerzos sin apenas deformarse, disponiendo de una tensión mecánica a la rotura de 42 N/m. Asimismo es más transparente como el vidrio, debido a su poco espesor, absorbiendo solamente el 2% de la luz blanca incidente. También es uno de los mejores conductores térmicos, siendo su conductividad térmica del orden de 5.000 W/mK, mayor que la del cobre, el diamante o la plata, lo que le permite disipar el calor y soportar intensas corrientes eléctricas sin calentarse. Por otro lado, el grafeno conduce la electricidad tan bien como el cobre, siendo su conductividad eléctrica del orden de 0,96 · 108 (Ω · m-1).

• Es un material híbrido, por lo que no puede considerarse como conductor, semiconductor o aislante, compartiendo características de los conductores y semiconductores. A nivel cuántico, debido a su disposición espacial y al tipo de enlace entre los carbonos que lo componen, los electrones se desplazan sobre la superficie del grafeno a una velocidad muy alta (solo 300 veces menor que la de la luz, pero muy superior a los metales), comportándose como partículas sin masa conocidas como fermiones de Dirac. Esto permite que láminas muy pequeñas de grafeno permitan experimentos que hasta ahora solo podían realizarse en aceleradores de partículas.

• Soporta la radiación ionizante, ya que, al incidir la luz sobre él, emite energía, pero sin llegar a ionizarse, y por tanto, el electrón no llega a desprenderse del átomo. La radiación ionizante tiene aplicación en el campo de la sanidad, en el que se utilizan aparatos que emiten estas radiaciones, como los sistemas de radioterapia.

• Es un multiplicador de frecuencias, de forma que, si se le aplica una señal eléctrica de cierta frecuencia, el grafeno genera ondas del doble o triple de esta frecuencia, permitiendo aumentar así las velocidades de intercambio de información de los procesadores.

• Es muy denso e impermeable, incluso a la penetración de las moléculas más pequeñas que existen, las del gas helio. Sin embargo, deja pasar el agua sin dificultad. Esta propiedad podría ser muy importante, permitiendo la separación y filtración de sustancias, la destilación de ciertos líquidos, la producción de biocombustible, la eliminación de tóxicos en el agua o la purificación de ciertos productos químicos.

Interesante vídeo sobre los nanotubos y el grafeno:

Sentidos y aparato locomotor

En el siguiente enlace podéis ver de forma interactiva distintas partes del ojo así, como participar en un juego para ver si las encontráis por vosotros mismos. En ocasiones sale un anuncio a mano derecha que no deja ver las partes que nos pregunta, no os preocupéis y volved a entrar para realizar el juego. También podéis ampliar la imagen, ya que hay partes como la conjuntiva que cuesta acertar en tamaño pequeño.

Operación de cataratas

Test de visión para la asignatura de Biología:

Observa los siguientes círculos y escribe los números que ves:

Este test se realiza a 2,5 m. de la pantalla con una resolución de 800x600 y un monitor de 14'':

En el siguiente test debemos fijarnos si todas las líneas las vemos con la misma claridad o nitidez.

Este test se realiza a 30 cm. de la pantalla:

En el siguiente enlace podéis ver de forma interactiva distintas partes del oído así, como participar en un juego para ver si las encontráis por vosotros mismos. En ocasiones sale un anuncio a mano derecha que no deja ver las partes que nos pregunta, no os preocupéis y volved a entrar para realizar el juego. También podéis ampliar la imagen, ya que hay partes como la ventana oval que cuesta acertar en tamaño pequeño.

El siguiente video nos explica el funcionamiento del oído, interesante para el nuevo tema de biología.

Test de audición. Haciendo clic en la siguiente imagen, podéis realizar un test auditivo con distintas frecuencias a distintas intensidades:

Relaciona las siguientes imágenes con la parte del oído que se está amplificando.

Hernia discal

Hueso hioides

A continuación tenéis una página web para identificar algunos de los huesos y músculos vistos en clase (nivel primaria):

Y si os animáis al siguiente, es ya para secundaria/bachillerato, por lo que incluso es más nivel que el visto en clase:

Analogías ojo humano cámara de fotos:

Partes de la cámara:

Objetivo o lente:

Tarjeta de memoria

Sensor de la cámara:

Placa base:

Filtro: 

Tapa del objetivo:

Parasol:

Diafragma:

Cortinilla