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Historia F+Q

Enseñando física y química a través de su historia. Un blog colaborativo de los alumnos del Master de Secundaria

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FyQ-3ºESO

Elisabeth Fulhame y sus contribuciones a la química moderna

Se atribuye a Berzelius el descubrimiento de la catálisis en 1836, que es quién acuño el término. Pero quién realmente descubrió la actividad catalítica fue Elisabeth Fulhame. Ella publicó sus resultados en el libro titulado ensayos de la combustión, en el 1749, más de 40 años antes que Berzelius.

Fulhame empezó  a realizar sus investigaciones a raíz de plantearse la siguiente idea: conseguir hacer telas de metales mediante procesos químicos.  Esta cuestión no consiguió solucionarla en esa época, pero decidió hallar una solución. Realizando experimentos en los que estudiaba la reducción de sales metálicas como el oro utilizando un agente reductor como el hidrógeno y la luz. Estos experimentos los realizó a temperatura ambiente en disolución acuosa. Con el conjunto de sus resultados, elaboró su teoría con las que acabó coincidiendo en líneas generales con Lavoisier y fue contraria a la teoría del flogisto.

Se la considera la pionera de la cinética, ya que valoró la opción de que una reacción pudiera estar compuesta por más de una etapa, generó la base para la fotografía al utilizar la luz como agente reductor, propuso los mecanismos de reacción de las reacciones fotoquímicas mencionadas anteriormente y aportó una explicación de la actividad catalítica del agua.

Fulhame estuvo a punto de no publicar sus resultados, pero al enviarlos a científicos  prestigiosos que alabaron su trabajo, como el conde de Rumford, quién reprodujo de nuevo los experimentos de Fulhame y comprobó su veracidad. Fulhame decidió publicarlos, siendo reconocida y fue elegida como miembro Honorario de la Sociedad Química de Filadelfia.

Actividades:

  • Antes de leer el texto debatir sobre que son los catalizadores.

En grupos responder a las siguientes preguntas:

  • Explica qué es la química verde y su relación con el uso de los catalizadores, en qué contribuyen
  • Explicad una reacción catalítica que se utilicé en la actualidad para generar algún producto.
  • Describid el método científico desarrollado por Fulhame en sus experimentos
  • Explicad un experimento de esta científica. Podéis utilizar esta fuente (http://www.heurema.com/POFQ-ElizabethFulhame.htm) o buscar otras.
  • Buscad información y explicad qué es el flogisto y cuál era la teoría de Lavoisier que coincidió en líneas generales con la teoría de Fulhame.
  • ¿Si las mujeres representan el 50 % de la sociedad porque creéis que se ha pasado por alto su contribución en nuestra sociedad? Leed: https://www.oei.es/historico/divulgacioncientifica/?Mujeres-y-Ciencia-mas-que-olvidadas ¿Por qué creéis que Elisabeth Fulhame no estaba segura de publicar su obra y por qué finalmente lo hizo?

Objetivos

  1. Elaborar conclusiones en función de las evidencias recogidas en una investigación y argumentarlas.
    Argumentar el punto de vista sobre temas sociocientíficos, fomentando el espíritu crítico.
  2.  Identificar productos de uso habitual en nuestro entorno. Y entender su obtención.
  3. Describir el efecto de catalizadores en reacciones de uso cotidiano. Argumentar con criterios ambientales la utilización de catalizadores.
  4. Motivar y favorecer el interés hacia las ciencias.
  5. Favorecer el trabajo en equipo y la obtención de las competencias básicas.

Criterios de evaluación.

  1. Obtención de las competencias básicas. Valorando el desempeño de cada individuo dentro del grupo.
  2. Comprender la utilización del método científico y casos aplicados
  3. Adquisición de los conocimientos relacionados con las reacciones y el uso de catalizadores, viendo como influyen en la sociedad.
  4. Entender la relación entre sociedad y ciencia.

Bibliografia

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0187893X13725096

http://image.sciencenet.cn/olddata/kexue.com.cn/upload/blog/file/2008/10/200810102212944318.pdf

https://eic.rsc.org/opinion/elizabeth-fulhame-the-scientist-the-world-forgot/3008111.article

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.419.2423&rep=rep1&type=pdf

 

 

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Cruzar el mar sumergido: el submarino

DESCUBRIMIENTO DE LOS PROCESOS DE OSMOSIS

EL ACUÑAMIENTO DEL CONCEPTO DE OSMOSIS

La ósmosis es un proceso físico en el cual se transfiere un disolvente a través de una membrana semipermeable que separa dos disoluciones. Debido a la diferencia de concentraciones (gradiente químico) y la presencia de la membrana semipermeable, se tienden a igualar las concentraciones de ambas disoluciones.

Este proceso siempre fue estudiado en sus inicios por decenas de biólogos, que veían que para que tuvieran lugar procesos en las células debía de darse una transferencia de materia entre de ellas; aunque no seria hasta principios del siglo XIX cuando tomaron la batuta de estos estudios los químicos, siendo así entre 1828 y 1833 cuando Thomas Graham diseño la teoría de la difusión simple, pero no seria hasta 1855 cuando Adolf Eugen Fick redactaría sus leyes y la teoria osmótica, ya que relaciona la teoria de difusion de Graham con la diferencia de concentraciones en dicha difusion, proponiendo asi la dirección del flujo. No obstante a lo largo del sigo XIX y XX se acuñaría mejor estas ideas por otros científicos hasta la llegada de Van´t Hoff en 1886 y su teoria donde entraba a jugar el concepto de presión osmotica.

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OBJETIVOS DEL TEMA

  • Aprender y conocer el proceso de ósmosis.
  • Entender el mecanismo de funcionamiento de los procesos de ósmosis en la vida cotidiana y saber diferenciar los conceptos de disolución hipertónica, hipotónica e isotónica.
  • Utilizar los procesos de ósmosis para conseguir algún bien por parte del ser humano.

ACTIVIDADES

  • Mencionar tres procesos de ósmosis que tengan lugar en la vida cotidiana e indicar la ventaja obtenida por el ser humano para su provecho (ej: salado del salmón para su deshidratado y mejor conservación)
  • Responder a las cuestiones verdadero o falso y desarrollar la explicación para aquellos enunciados que sean falsos:
    • Las plantas pueden vivir si las regamos con agua salada ya que gracias al proceso de ósmosis de sus células (memb. semipermeable) solo cogerían el agua de la disolución.
    • Un ser humano si bebe agua salada tendría mayor sensación de sed tras su consumo.

CRITERIOS DE EVALUACION

  • Se valorara positivamente la originalidad de los tres casos así como su gran importancia para el ser humano.
  • Se tendrá en cuenta tanto la veracidad o no de los enunciados propuestos como su explicación concisa.

 

LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Y SUS TABLAS

Durante el siglo XIX hubo varios intentos de clasificación de los elementos teniendo en cuenta criterios de semejanza, periodicidad y orden creciente de pesos atómicos (hoy masas atómicas).

En el año 1789, Antoine Lavoiser publicó su “Tratado Elemental de Química” donde establece una lista de 33 elementos químicos, agrupándolos en gases, metales, no metales y tierras, pero fue rechazada debido a que había muchas diferencias tanto en las propiedades físicas como en las químicas.

En el año 1829, el químico J.W. Döbenreiner organizó un sistema de clasificación de elementos en el que éstos se agrupaban en conjuntos de tres denominados triadas, con propiedades similares. Una propiedad es que la masa atómica del elemento central es aproximadamente media aritmética de las otras dos. Ej: ( Li,Na,K ) o (Ca,Sr, Ba).

En 1864 el inglés J. Newlands ordenó los elementos por su masa atómica y observó periodicidad en las propiedades cada ocho elementos, estableciendo lo que denominó Ley de las octavas.

Para el año 1869 el químico ruso Dmitri Mendeléyev desarrolló una tabla periódica de los elementos según el orden creciente de sus masas atómicas, y en 1871 junto con Lothar Meyer propusieron la tabla periódica ordenando los elementos químicos que conocían según su peso atómico creciente, en grupos de siete elementos. Incluso dejaron lugares libres para los elementos que aún no se conocían.

El reconocimiento y la aceptación de la tabla de Mendeléyev fue a partir de dos decisiones tomadas: La primera fue dejar huecos cuando parecía que el elemento correspondiente todavía no había sido descubierto y la segunda decisión fue ignorar el orden sugerido por los pesos atómicos y cambiar los elementos adyacentes, como (telurio y yodo), para clasificarlos mejor en familias químicas.

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ACTIVIDADES INTERACTIVAS

  1.  En la clase se colocará una tabla periódica vacía en la cual cada alumno deberá rellenar el hueco de un elemento de su elección, de tal manera que a lo largo del curso los alumnos no sólo estudien un elemento en concreto si no que como el compañero anterior se lo ha podido “robar”, tenga que elegir otro nuevo

PREGUNTAS

  1. ¿Qué criterio utilizaron Mendeleiev y Meyer en su clasificación periódica de los elementos?
  2. Consultando la tabla periódica comprueba la propiedad indicada en las triadas de Döbereiner para los ejemplos indicados: ( Li, Na, K) y ( Cl, Br, I )

INDICACIONES

En el siguiente link podéis encontrar una tabla periódica interactiva en la cual podéis ver toda la información de cada elemento químico. Se pueden añadir y quitar nombre o datos, por lo que para familiarizaros con el tema me parece una buena opción que la uséis. https://www.ptable.com/?lang=es#Writeup/Wikipedia

 

OBJETIVOS:

-Que los alumnos conozcan el origen de la tabla periódica y se familiaricen con su uso.

-Aprender los elementos de la tabla y sus propiedades.

-Aprender a buscar información y ser capaces de desarrollarla y exponerla.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

-Puntuación de cada pregunta.

-La originalidad de la exposición del elemento químico elegido.

-La referencias utilizadas para obtener información.

 

REFERENCIAS

  1. https://historia-biografia.com/historia-de-la-tabla-periodica/
  2. https://www.lenntech.es/periodica/historia/historia-de-la-tabla-periodica.htm
  3. https://www.ptable.com/?lang=es#Writeup/Wikipedia

 

 

LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

Antoine-Laurent de Lavoisier rompió la idea de que los cuatro elementos (tierra, agua, fuego y aire) podían transmutarse y, como consecuencia, transformarse; idea heredada de la tradición alquímica.

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Este parisino era abogado de profesión y trabajaba en una institución de carácter semifeudal recolectando impuestos para el Estado. Desde joven se interesó por las ciencias y su tiempo libre lo invertía en experimentar en un laboratorio. Demostró La Ley de la Conservación de la Materia, también llamada Ley de Conservación de la Masa o Ley de Lomonósov-Lavoisier, en honor a sus creadores. Fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Esta ley es fundamental para una adecuada comprensión de la química: la masa no se crea ni se destruye, sólo se transforma”. En una reacción química la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los productos.

Lavoisier presentó en la Real Academia de Ciencias de Francia (19 de abril de 1776) sus investigaciones; reclamando la prioridad del descubrimiento del oxígeno al identificar su papel fundamental en la combustión, se le recuerda por su trabajo sobre los gases, la pólvora y la combustión.

Uno de los experimentos más importantes de Lavoisier fue examinar la naturaleza de la combustión, demostrando que es un proceso en el que se produce la combinación de una sustancia con oxígeno, refutando la teoría del flogisto (una sustancia hipotética que representaba la inflamabilidad y que carecía de peso).

Actividades

1. Conocer las ideas previas: ¿qué nos dice el nombre de Lavoisier? ¿conocéis algún descubrimiento?

2. Visualización de un vídeo con los descubrimientos importantes. Feedback de las ideas transmitidas.

3. Buscar bibliografía acerca de las investigaciones de Lavoisier.

4. Práctica en grupos de tres, en la cual sólo se necesitará una báscula, un globo, una botella con agua y una pastilla efervescente de carbonato de magnesio y ácido citríco. Pesar la materia al inicio y al final de la reacción. ¿Que se deduce? ¿Se cumple la ley de Lavosier?

5. Resolver problemas para conocer si los alumnos han entendido la ley de conservación de la masa y son capaces de razonar los resultados obtenidos. Ejemplo: 12 gramos de carbono reaccionan con 32 gramos de oxígeno, obteniéndose 44 gramos de dióxido de carbono. a)  Identifica los reactivos y los productos. b) Escribe la ecuación química. c) Comprueba que se cumple la ley de Lavoisier.

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Objetivos

  1. Construir conocimiento a partir de ideas previas o reestructurarlas, reconocer
  2. Profundizar en la ley de conservación de la materia de forma científica mediante videos y feedback.
  3. Favorecer el trabajo en equipo y valorar el interés científico.
  4. Motivar a los alumnos en las asignaturas de ciencias.
  5. A partir de la realización práctica, logramos un mayor impacto visual para cuando lo apliquemos a una reacción.
  6. Razonar de forma científica para fomentar la reflexión personal sobre lo aprendido, de modo que el alumno pueda comprobar su progreso respecto a sus conocimientos.

Criterios de Evaluación

  1. Interiorizar la ley de Lavoisier y su importancia en la Historia.
  2. Valorar las habilidades y actitud en los grupos de prácticas.
  3. Interés por la participación en debates y crear hipótesis.
  4. Capacidad para recabar información e investigar en distintas fuentes bibliográficas.
  5. Uso correcto del lenguaje y vocabulario científico-técnico
  6. Capacidad de resolución de problemas, para qué se aplica la ley de conservación de la masa y su uso en las reacciones químicas.

Contextualización

Estudiantes de 3º de ESO. Bloque 3: Los cambios. Ley de conservación de la masa.

Bibliografía

 

C. Marín España

¿QUÉ ES UN MODELO ATÓMICO? EVOLUCIÓN A LO LARGO DE LA HISTORIA

Entre los múltiples usos del término modelo, se encuentra aquel que asocia el concepto a una representación o un esquema. Atómico, por su parte, es lo que está vinculado al átomo (la cantidad más pequeña de un elemento químico que es indivisible y que tiene existencia propia).

Un modelo atómico, por lo tanto, consiste en representar, de manera gráfica, la materia en su dimensión atómica. El objetivo de estos modelos es que el estudio de este nivel material resulte más sencillo gracias a abstraer la lógica del átomo y trasladarla a un esquema.

Existen distintos tipos de modelos atómicos:

  • M.A de Thomson, también conocido como modelo del pudin. El átomo se considera como una esfera de carga positiva con los electrones distribuidos en número suficiente para neutralizarla.
  • M.A de Rutherford, los átomos disponen de electrones y que estos se hallan girando alrededor de un núcleo central. Dicho núcleo concentraría casi la totalidad de la masa y toda la carga positiva.
  • M.A de Bohr, se desarrolló para dar explicación a la forma en la que los electrones logran trazar órbitas que resultan estables en torno al núcleo.
  • Captura de pantalla 2018-05-11 a las 21.14.06

 

REFERENCIAS

https://definicion.de/modelo-atomico

/https://lidiaconlaquimica.wordpress.com/2016/07/21/los-modelos-atomicos-una-evolucion-historica/

ACTIVIDADES

Se dividirá a los alumnos en grupos y a cada uno de ellos se le asignará un modelo atómico (Bohr, Rutherford o Thomson).

Cada uno de ellos deberá hacer una representación en clase en la que se expongan: parte de la biografía del científico y principales características y limitaciones del modelo. Se valorarán la caracterización (disfraz de Bohr o del modelo atómico) y el uso de soportes visuales como maquetas, vídeos…

Una vez todos los grupos hayan presentado se realizará un debate en el aula en el que deberán defender su modelo frente al de los demás, y contestarán a las preguntas del profesor. Finalmente cada grupo entregará una ficha resumen con un dibujo y las principales características de su modelo para compartir con el resto de la clase.

OBJETIVOS

  • Comprender concepto de modelo atómico.
  • Conocer y comprender los 3 principales modelos atómicos (Bohr, Rutherford y Thomson) y las diferencias que hay entre ellos.
  • Desarrollar habilidades como la capacidad de síntesis y la comunicación oral y escrita.

CONTEXTUALIZACIÓN

Estudiantes de 3ºESO

JUSTIFICACIÓN

Explicación sencilla y concisa del concepto de modelo atómico y su evolución histórica.

CRITERIOS EVALUACIÓN

  • Interiorización de los diferentes modelos atómicos y las diferencias y similitudes entre ellos.
  • Capacidad para trabajar en grupo.
  • Originalidad en la representación (uso correcto del lenguaje tanto oral como escrito).

 TIPO ENFOQUE

Evolución de un concepto físico

 

LAS MOLÉCULAS DE CFC y la PRESERVACIÓN DE LA CAPA DE OZONO

El Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono es uno de los más exitosos ejemplos de cooperación internacional para superar un problema mayor, de dimensión global, que amenaza el medio ambiente. Desde la negociación del Protocolo, en 1987, sus Partes han debido adaptarlo continuamente en respuesta a la nueva evidencia científica y a los avances tecnológicos. La producción y consumo de peligrosos grupos de sustancias químicas, con capacidad para agotar la capa de ozono, han sido exitosamente suprimidos en los países desarrollados y el mismo proceso está en marcha en los países en vías de desarrollo. En términos generales, alrededor del noventa y cinco por ciento de las sustancias químicas que agotan el ozono han sido hasta la fecha puestas de lado. Este es un esfuerzo muy remarcable de las Partes del Protocolo de Montreal. Desde 1991 la publicación del Manual del Protocolo de Montreal relativo a las sustancias que agotan la capa de ozono (1987) ha mostrado ser de gran valor como referencia acerca de las decisiones adoptadas por las Partes en el proceso de desarrollo del régimen del ozono.

Achim Steiner, Director Ejecutivo Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, 2006

Seguir leyendo “LAS MOLÉCULAS DE CFC y la PRESERVACIÓN DE LA CAPA DE OZONO”

La guerra de las corrientes

Electrocuciones de elefantes, caballos, perros e incluso de personas. Todo valía en la denominada “Guerra de la Corrientes”.

Cuando se nos habla de electricidad a todos se nos viene a la cabeza el nombre de Edison y prácticamente a nadie el de Tesla.

La introducción de la electricidad para el uso doméstico fue llevada a cabo a principios de la década de 1880 por el famoso inventor y empresario Thomas Alva Edison. Mediante pequeñas centrales eléctricas iluminaba calles y hogares de pequeñas zonas de Nueva York. Sin embargo, la gran fortuna que Edison generó mediante el uso de la corriente continua empezó a tambalearse en 1888 cuando comenzó a desarrollarse una tecnología muy superior basada en la corriente alterna.

Edison no se quedó con los brazos cruzados y lanzó una de las campañas más violentas que se recuerdan para desprestigiar a su rival, el serbio Nikola Tesla. Seguir leyendo “La guerra de las corrientes”

Evolución de los Modelos Atómicos

La materia está compuesta por átomos, unas partículas pequeñas e indivisibles con unos comportamientos determinados y unas propiedades determinadas.

A lo largo de la historia se han elaborado diferentes modelos atómicos que llevan el nombre de su descubridor. Estos modelos fueron mejorando el concepto real del átomo hasta llegar al modelo atómico actual presentado por Sommerfeld y Schrödinger. Seguir leyendo “Evolución de los Modelos Atómicos”

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