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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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2ºBac_Q_Bloque 1. La actividad científica

ANTIBIÓTICOS Y MECANISMOS DE RESISTENCIA DE LAS BACTERIAS

Alexander Fleming (Darvel, Reino Unido, 1881 – Londres, 1955) Médico y bacteriólogo británico, fue el responsable del descubrimiento del primer antibiótico de la historia de la medicina.Ocurrió en septiembre de 1928, de regreso a su laboratorio en el Hospital St. Mary de Londres cuando se encontró con un accidente en su trabajo de investigación: una contaminación por hongos en muchos de los cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus en los que trabajaba. Observándolos se percató de que en uno de ellos, alrededor del hongo contaminante se había creado un halo transparente, libre de Staphylococcus, lo que significaba la muerte de estas bacterias por la presencia del hongo. Este hongo, que fue identificado como Penicillium notatum, había producido la sustancia con efectos antibacterianos: la penicilina.

La Penicilina, Antibiótico, Medicina


Sin embargo, las dificultades para obtener el antibiótico en grandes cantidades y la poca difusión de la relevancia de su descubrimiento retrasaron la comercialización del primer medicamento antibiótico 12 años, cuando Ernst Boris Chain, bioquímico alemán, y Howard Walter Florey, farmacólogo australiano, desarrollaron un método de purificación de la penicilina eficiente que permitió su síntesis y comercialización mundial.
“Por el descubrimiento de la penicilina y sus efectos curativos en varias enfermedades infecciosas”, Fleming, Chain y Florey recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1945.
Este fenómeno supuso el comienzo de la era antibiótica en 1928.
El amplio uso de antibióticos en medicina humana y veterinaria durante los últimos años ha asupuesto la aparición y de microorganismos resistentes a estos fármacos.
Algunos de los factores responsables son el mal uso de estos antibióticos y su empleo en situaciones en los que no son necesarios o tomados a dosis y duraciones de tratamiento inadecuados.
El 90% de la prescripción de antibióticos se da en infecciones urinarias, cutáneas y respiratorias dentro del ámbito de Atención Primaria.
La prescripción y el uso inadecuado de antibióticos nos expone a riesgos innecesarios de reacciones adversas, fracaso terapéutico, aumento del número de futuras consultas por infecciones y la aparición de microorganismos resistentes a cualquier antibiótico descubierto hasta ahora.

FUENTES:

  • https://www.historiadelamedicina.org
    -J. Mensa, J. M. Gatell, J. E. García-Sánchez, E. Letang, E. López-Suñe, F. Marco (2016): Guía de la terapéutica antimicrobiana. Antanares.

ACTIVIDAD A REALIZAR CON LOS ALUMNOS: La resistencia de las bacterias a los antibióticos y sus repercusiones en la salud.
OBJETIVOS:
⦁ Comprender cómo funcionan distintos antibióticos descubiertos frente a bacterias patógenas.
⦁ Conocer la gravedad del mal uso de los antibióticos para la salud.
⦁ Analizar los mecanismos de resistencia de las bacterias a los antibióticos.


DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD
El desarrollo de la actividad va a comprender las siguientes fases:
1.- Explicar con apoyo de un vídeo el por qué y cómo surgen las resistencias a los antibióticos y la importancia de este problema en la salud.

 


2.- Plantear una actividad de trabajo de investigación sobre los principales mecanismos de resistencia desarrollados por las bacterias en los últimos años. Elaboración de un trivial de 4 equipos, cada equipo de alumnos investigará un tipo de mecanismo de resistencia a los antibióticos, lo explicará con el apoyo de un mural y pondrá ejemplos. Los equipos serán los siguientes:

  1. Modificación de la estructura del antibiótico.
  2. Impermeabilidad de la bacteria al fármaco.
  3. Bombas de expulsión del antibiótico.
  4. Modificación de la diana de acción del antibiótico.

Con este material, cada equipo elaborará 10 tarjetas con preguntas sobre la información expuesta por ellos en el mural para conformar el trivial.

3.- Debate tras jugar al trivial: repercusiones en la salud humana del mal uso de los antibióticos y medidas que se podrían tomar.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Para evaluar la actividad jugar al trivial creado por los alumnos mediante un sistema de puntos. Se evaluarán los conocimientos adquiridos con dichos resultados valorando las respuestas correctas e incorrectas y con una encuesta final el trabajo en equipo.

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DESCUBRIMIENTO DE LA PENICILINA

En 1875, el físico inglés John Tyndall, intentaba conocer si las bacterias estaban dispersas en el aire o agrupadas en congregaciones. Para esto colocaba varios tubos de ensayo con caldo de cultivo en una determinada área. Si las bacterias estaban dispersas todos los tubos mostrarían desarrollo, en caso contrario solo algunos tendrían desarrollo y los otros estarían limpios.

El resultado de este experimento fue que no todos los tubos presentaban desarrollo, sino que algunos de ellos mostraban en la superficie, el desarrollo de Penicillum, y que “una batalla se desarrollaba entre las bacterias y el hongo, siendo siempre este último el vencedor, las bacterias muertas formaban un sedimento en los tubos”.

El nacimiento de la Penicilina fue en septiembre de 1928, por Alexander Fleming.

Fleming, sólo abrió su placa por segundos para sembrar Staphylococcus. Esta exposición debiera ser muy breve para una contaminación por Penicillum, salvo que existiera en la atmósfera una gran carga de ellos. Debajo de su piso, un micólogo cultivaba Penicillum notatum, y al no existir forma de evitar que las esporas llegaran a la atmósfera, estas partículas inundaban el laboratorio de Fleming.

Placa en la que Fleming descubrió penicilina

Fleming salía de vacaciones, y no puso las placas en el incubador a 37°C, las dejó a temperatura ambiente. El Staphylococcus se desarrolla extraordinariamente a 37°C, y si así hubiese sido, no se habría desarrollado el Penicillum; pero a bajas temperaturas, su desarrollo es lento, en cambio el hongo crece sin problemas a temperatura ambiente.

Al regresar, encuentra las placas con el cultivo de Staphylococcus contaminadas con Penicillum, cuyas colonias producían una amplia zona de inhibición del crecimiento de la bacteria.

FUENTE: Acuña, G. L. (2002). Descubrimiento de la penicilina: un hito de la Medicina cómo el azar puede ayudar al científico. Revista Médica1, 13.

OBJETIVO:Identificar las características de la Penicilina

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD:El texto anterior especifica cómo se descubrió la Penicilina, cuyos derivados se utilizan hoy en día como antibióticos en el tratamiento de muchas enfermedades. Para conocer cómo actúa este fármaco:

En primer lugar, me gustaría saber los conocimientos que tenéis sobre este tema.

A continuación, realizaréis una búsqueda en internet sobre los medicamentos más utilizados que contengan o deriven de la penicilina y las enfermedades donde se utilizaría, para elaborar un resumen de 20 líneas.

Por último, en el laboratorio experimentaremos la inhibición de Staphylococcus aureus en placas con discos de penicilina.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:Para evaluar la actividad vamos a realizar un test sobre este tema de 20 preguntas de elección múltiple. Cada respuesta correcta sumará 0,5 y cada respuesta errónea descontará 0,25. La puntuación máxima será de 8 puntos. Además, en clase se llevará a cabo un debate en el que se discutirá si actualmente se está haciendo un uso responsable de los antibióticos. La puntuación máxima será de 2 puntos y se valorará al menos 2 intervenciones en las que se aporte opinión del alumno. 

ROSALIND FRANKLIN, LA OLVIDADA CIENTÍFICA DETRÁS DEL DESCUBRIMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL ADN, UNO DE LOS MÁS IMPORTANTES PARA LA MEDICINA MODERNA

CATEGORÍA: CURSO DE 2º BACHILLERATO, BLOQUE: LA ACTIVIDAD CIENTÍFICA

En 1951, la joven Rosalind Franklin empezó a trabajar en lo que se convertiría en una de las investigaciones científicas más importantes del siglo XX y que condujo a una transformación de la medicina moderna.

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Figura 1: Rosalind Franklin

Tenía 30 años cuando Franklin generó una fotografía, conocida como “Foto 51”, que fue clave para demostrar por primera vez cómo debía ser la estructura del ADN, que hasta entonces era un misterio. Pero la científica británica, que murió de cáncer de ovario en 1958 cuando tenía 37 años, nunca fue reconocida con el premio Nobel que sus coetáneos sí recibieron cuatro años después de su muerte.

“Foto 51”: imagen de la difracción con Rayos X de una molécula de ADN

"Foto 51": Imagen de la difracción con Rayos X de una molécula de ADN
Figura 2: “Foto 51”. Imagen de la difracción con Rayos X de una molécula de ADN

Franklin estudió química en la Universidad de Cambridge, trabajó en un laboratorio químico en el París de la posguerra y en 1951 empezó a trabajar para la universidad King’s College de Londres ya como experta en cristalografía de Rayos X.

Rosalind Franklin empezó a experimentar con la difracción de rayos X para estudiar la molécula de ADN y al poco tiempo creó la icónica “Foto 51” junto a Raymond Gosling, un estudiante de doctorado que colaboraba con su departamento. Además de la fotografía, la experta registró en sus cuadernos de laboratorio mediciones y observaciones precisas que serían decisivas para el avance de la ciencia. Detalló, por ejemplo, las distancias relativas de los distintos elementos repetitivos en una molécula de ADN. También anotó detalles que sugerían que la molécula de ADN constaba de dos partes iguales y complementarias. Trabajando independientemente Franklin hizo un progreso increíble en el estudio del ADN, pero se sentía cada vez más incómoda y aislada socialmente en el laboratorio de King’s College en el que trabajaba.

Fuente: https://www.bbc.com/mundo/noticias-44225714

ACTIVIDAD A REALIZAR

Mediante esta actividad se dará a conocer la estructura del ADN, composición y sus funciones biológicas.

OBJETIVOS

  • Conocer una de las investigadoras no reconocidas en la investigación del ADN helicoidal.
  • Conocer la forma del ADN y sus componentes.
  • Conocer las diferentes funciones biológicas del ADN.

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

La actividad constará de las siguientes partes:

  1. Plantear cómo una lluvia de ideas qué saben los alumnos sobre el descubrimiento del ADN helicoidal, cómo está formado y funciones que realiza.
  2. Ver y dar a conocer mediante un video quién era Rosalind Franklin y por qué era conocida: https://www.youtube.com/watch?v=nPfKdzREL5Q
  3. Ver un video sobre el ADN: https://www.youtube.com/watch?v=o_-6JXLYS-k
  4. Mediante presentaciones en grupo, dar a conocer las diferentes funciones biológicas que realiza: transcripción, replicación, traducción, etc. (una función por cada grupo). Además de la presentación, deberán entregar un trabajo escrito. 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Para evaluar esta actividad, por un lado, al final de toda la actividad propuesta, se realizará un examen tipo test para ver hasta que punto se ha entendido la lección (60 %). Por otro lado, se evaluará la presentación y el trabajo realizado sobre la función biológica escogida (40 %). 

La Ciencia, un proyecto en común a lo largo de la historia

Borodin, músico y científico - Podcast El Neutrino - CienciaEs.com

Borodin, como otros colegas músicos, también tuvo otra profesión aparte de la música, como profesor de química y destacado científico en el campo de la química orgánica. Su trabajo fue limitado a la cantidad de atención que pudo dedicarle a la composición y a la hora de su muerte dejó un número de composiciones sin terminar, que luego fueron terminadas por su amigo Rimsky-Korsakov y otros.

  • Participó, nada menos que con Dmitri Mendeleiev (el inventor/descubridor/constructor de esa maravilla que es la Tabla Periódica de los Elementos) en el congreso de Karlsruhe de 1859, donde se inauguró la química moderna, al aceptarse allí las hipótesis que cincuenta años antes hizo un tal Amadeo Avogadro.
  • Se dedicó a la síntesis de derivados aromáticos fluorados, cosa que hizo en Pisa (se había mudado allí debido a su clima, dado que su mujer, la pianista Ekaterina Protopopova, había enfermado de tuberculosis) quince años antes que lo hiciera Lenz, quien por alguna causa ignota tiene el mérito de haberlo hecho el primero.
  • Trabajó en el método de condensación de aldehídos, compitiendo con otro grande, Kekulé, entre acusaciones mutuas de robarse las ideas y apropiarse del trabajo del otro. En 1872 publicó una serie de artículos sobre sus investigaciones que supusieron el descubrimiento del importantísimo método de condensación aldólica, cosa que hizo simultánea e independientemente el francés Charles-Adolphe Wurtz, a quien, por cierta oscura razón, se atribuye hoy en día todo el mérito.
  • Incluso descubrió un método general para transformar ácidos orgánicos en bromuros. Nadie hizo el menor caso por entonces, y tuvieron que pasar nada menos que 73 años para que otros “descubrieran” el método. Por alguna extraña razón, hoy se conoce como reacción de Hunsdiecker.

Alexander Borodin (1833-1887). Recuperado de: http://analisisapuntes.blogspot.com/2012/03/o-poema-sinfonico-y-musica-programatica.html

Se pretende que los alumnos entiendan cómo se construye la ciencia por medio de colaboraciones de diferentes científicos.

Se plantea una actividad enfocada en la construcción de la ciencia como algo colaborativo, para ello después de la lectura del texto, se cuenta a los alumnos que este desconocido, pero insigne químico, le dio a su gran amigo D. Mendeléiev la clave para la resolución de su “Juego de cartas” (La tabla periódica), durante una viaje que realizaron juntos alrededor de Italia, basándose en la teoría musical, como ya hizo antes Newlands.

Se les pide a los alumnos que busquen aportaciones de otros personajes históricos a la construcción de este gran hito de la Química, que hagan una entrada con ella, y que posteriormente, las expongan en un ficticio congreso de Química organizado en clase, para llegar razonadamente a una tabla periódica.

Se valorará el correcto uso del lenguaje científico y la concreción del hecho científico aportado durante el “congreso” así como verosimilitud del razonamiento expuesto por el alumno para explicar la propuesta de clasificación de los elementos de la tabla en función del fundamento teórico o experimental elegido.

 

Afectación de la radiactividad en la naturaleza y en la humanidad

Antonie Henri Becquerel

La radiactividad fue descubierta por el científico francés Antoine Henri Becquerel en 1896 de forma casi ocasional al realizar investigaciones sobre la fluorescencia del sulfato doble de uranio y potasio. Esta propiedad del uranio, después se vería que hay otros elementos que la poseen, de emitir radiaciones, sin ser excitado previamente, recibió el nombre de radiactividad.

Pierre y Marie Curie

El descubrimiento dio lugar a un gran número de investigaciones sobre el tema. Las más importantes en lo referente a otras sustancias radiactivas fueron las realizadas por el matrimonio, Pierre y Marie Curie, quienes descubrieron el polonio y el radio, ambos en 1898.

La naturaleza de la radiación emitida y el fenómeno de la radiactividad fueron estudiados por Ernest Rutherford, principalmente, y por Frederick Soddy. Como resultado se supo que la radiación emitida podía ser de tres clases distintas, a las que se llamó alfa, beta y gamma, y que al final del proceso el átomo radiactivo original se había transformado en un átomo de naturaleza distinta.

Radiación emitida

La radiactividad es una reacción nuclear de “descomposición espontánea”, es decir, un nucleido inestable se descompone en otro más estable que él, a la vez que emite una “radiación”. El nucleido hijo (el que resulta de la desintegración) puede no ser estable, y entonces se desintegra en un tercero, el cual puede continuar el proceso, hasta que finalmente se llega a un nucleido estable.

Se puede considerar que todos los isótopos de los elementos con número atómico igual o mayor a 84 (el polonio es el primero de ellos) son radiactivos (radiactividad natural) pero que, actualmente, se pueden obtener en el laboratorio isótopos radiactivos de elementos cuyos isótopos naturales son estables (radiactividad artificial).

ACTIVIDADES: La actividad será en grupo de cuatro alumnos. Tendrán que leer el artículo propuesto y responder las preguntas, a partir del texto que se propone y hacer una búsqueda por internet y/o en su libro de texto:

  • ¿Qué es la radiactividad? ¿Quién fue su primer descubridor?
  • ¿Cuáles son los elementos radiactivos en la tabla periódica?
  • ¿Qué son las radiaciones Gamma, Beta y Alpha?
  • ¿Cómo pueden afectar estas radiaciones en la naturaleza? ¿Y en nosotros?
  • ¿Dónde podemos encontrar radiactividad, y para qué se utiliza en el ámbito médico?

OBJETIVOS: El objetivo principal de esta actividad es: entender qué es la radiactividad, qué formas tiene, cuáles son sus principales usos en la sociedad. Relacionar estos conocimientos, con la tabla periódica de los elementos, la configuración electrónica y por qué un elemento pierde la estabilidad electrónica.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Se evaluará la actividad con los siguientes criterios: 70% respuestas contestadas de forma correcta y coherente. Un 10% buena referenciación bibliográfica y presentación de un trabajo en PowerPoint. Un 10% cooperación de los alumnos entre ellos y el 10% evaluación individual con examen tipo test.

REFERENCIA: https://www.foronuclear.org/es/el-experto-te-cuenta/119402-que-es-la-radiactividad

¿A quién le debemos gratitud por la penicilina?

Tras finalizar la Primera Guerra Mundial y volver a su puesto de doctor en la Universidad de Londres, el capitán Alexander Fleming buscaba sustancias antibacterianas que no dañaran los tejidos animales. A finales del año 1928, Fleming preparó unas placas de cultivo inoculadas con bacterias patógenas y se fue de vacaciones, esperando encontrar un crecimiento en ellas a su vuelta. Pero a su regreso encontró una de esas placas contaminada con moho. Le provocó tanta curiosidad el hecho que decidió analizarlo, y observó que, alrededor del hongo la bacteria patógena estaba muerta, mientras que en las zonas alejadas el patógeno había crecido con normalidad. Este hongo, Penicillium notatum, había liberado al medio una sustancia bactericida, a la que Fleming bautizó como penicilina. Sin embargo, Fleming no era químico y todos sus intentos por purificar y estabilizar la penicilina fracasaron.

Fleming descubrió por accidente que las bacterias no crecían alrededor de un tipo de moho
Imagen 1: Cultivo (izquierda). Alexander Fleming (derecha). (ABC, 2015)

 

Durante 10 años la penicilina quedó en el olvido, hasta que un médico,

Imagen 2: Cartel de agradecimiento a la penicilina durante la Segunda Guerra Mundial. (Ortega, 2013)

Howard Walter Florey, y un bioquímico, Ernst Boris Chain, se interesaron de nuevo en su efecto bactericida. Consiguieron purificarla a pequeña escala y en 1940 tuvo éxito en la cura de ratones infectados, mostrando la eficacia terapéutica de esta. Estos tres científicos recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1945 gracias a estos descubrimientos.

Durante los años 40, y en plena Segunda Guerra Mundial, la penicilina se convirtió en la droga maravillosa capaz de curar infecciones y salvar millones de vidas. Pero no es hasta el 1945 que una mujer química, Dorothy Hodgkin, descubriera la estructura molecular de la penicilina mediante la técnica de cristalografía de rayos X. Permitiendo la producción de penicilina de manera sintética en el laboratorio y facilitando el acceso a este medicamento. Hecho que hizo que la galardonaran con el Premio Nobel de Química en 1964. (Bernardo García, Hermoso, 2015).

ACTIVIDADES

1.- Lee el texto detenidamente y desarrolla un diagrama cronológico en el que se especifiquen:

  • Descubrimientos destacados
  • Fecha de cada descubrimiento
  • Nombre del autor que realizó el descubrimiento
  • Método de investigación utilizado
  • Los datos que tu consideres más relevantes de dichos descubrimientos respecto su aportación a la sociedad

2.- Ahora que conoces más en profundidad los detalles del descubrimiento de la penicilina y después de repasar entre todos el diagrama cronológico, responde a la pregunta del título del texto, ¿A quién le debemos gratitud por la penicilina? Justifica tu respuesta relacionándola con el descubrimiento que hizo cada científico.

OBJETIVOS

  • Ordenar la progresión de los descubrimientos relacionados con la penicilina y visualizar de cada uno de ellos su aportación a la sociedad.
  • Reflexionar sobre el procedimiento de investigación y la necesidad del trabajo científico continuado y colaborativo.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

  • Organizar los datos del texto de manera cronológicamente correcta y ordenar las ideas importantes de cada uno de ellos.
  • Relacionar los diferentes conceptos de métodos científicos, explicados previamente en clase, y la importancia para la sociedad de cada descubrimiento en sus justificaciones.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

Bernardo García, Noelia. Hermoso, Juan A. (2015). La casualidad que llevó al descubrimiento de la penicilina. Ciencia para llevar. Recuperado el 12 de Octubre de 2018 de https://blogs.20minutos.es/ciencia-para-llevar-csic/2015/04/29/la-casualidad-que-llevo-al-descubrimiento-de-la-penicilina/

Escrito por A.R.R

La vida de la Química

Documento: www.educa2.madrid.org/web/cesar.arenas/historia-quimica

Descripción: Aunque este texto no describe en profundidad ningún hecho histórico en concreto, me ha parecido interesante para introducir la asignatura de Química en 2º de Bachillerato ya que en él se plantea cuál fue el origen de esta ciencia y para qué se empleaba, también quienes la utilizaban más allá de exponer nombres de científicos del momento. Sigue con el desarrollo de la Química a lo largo de los años destacando descubrimientos que promovieron avances en la sociedad y la acerca hasta las evidencias más comunes en las que interviene en nuestros días. Me ha parecido un buen modo de acercar la Química a los alumnos y de que tengan una idea más clara sobre lo que esta ciencia estudia.

Actividades:

  1. Después de leer el texto con atención, los alumnos deberán realizar una “línea del tiempo” en la que marquen las distintas etapas en la historia de la Química desde su aparición hasta nuestros días destacando en cada una de ellas un acontecimiento que les llame la atención.
  2. Se elegiría la fermentación de la cebada como uno de los hechos más antiguos estudiados por esta ciencia, la realizaríamos en el laboratorio de un modo “tradicional”, explicando los cambios que tienen lugar (haríamos por ejemplo una cerveza casera). Después propondría una salida a una fábrica de cerveza donde los alumnos puedan ver cómo se lleva a cabo esta fermentación actualmente y de forma industrial.

Objetivos:

  1. Entender que la Química como ciencia es continua en el tiempo.
  2. Saber diferenciar lo que estudia la Química del campo del saber de otras ciencias.
  3. Anular la imagen abstracta de la química y que los alumnos conciban que es una ciencia actual y que se presenta en nuestras actividades cotidianas.

Criterios de evaluación:

Al ser una actividad de iniciación del curso realizaría un debate formando dos grupos en clase con varios temas a tratar:

  1. Que un grupo expusiese qué campos del saber abarca la química y el otro los que abarca la Física.
  2. Semejanzas y diferencias del proceso de fermentación actual y tradicional.
  3. Cada alumno debe exponer individualmente una situación en su vida cotidiana que interviniese o que pudiese explicar la química.

S.F.A.

Heyrovský: del análisis polarográfico al Nobel

El campo de la química analítica está dedicado, entre otras cosas, al estudio de la composición química de una muestra empleando para ello diversos métodos y técnicas. ¿Alguna vez has leído el etiquetado de una botella de agua? ¿Te has tenido que hacer unos análisis de sangre y orina? Son únicamente dos de las muchas situaciones en las que el análisis químico juega un papel destacado en nuestra vida diaria. ¡Necesitamos saber si un determinado elemento o compuesto está presente en una muestra y, si es posible, saber cuánto hay!

En esta línea, y allá por la primera mitad del siglo XX, Jaroslav Heyrovský (Imagen 1), trabajaba arduamente en su laboratorio. Fruto de tanto trabajo y de tanta excelente calidad, recibió el Premio Nobel en Química en 1959 por su descubrimiento y desarrollo de métodos polarográficos de análisis. Tan importante ha sido este científico que hay un centro de investigación fundamental en Praga (República Checa) que lleva su nombre. Pero… ¿Qué es la polarografía? Se trata de un método electroquímico que nos permite analizar el contenido de diferentes sustancias (analitos) en una disolución a través de medidas eléctricas. Para ello se emplean dos electrodos, uno de los cuales es de mercurio. Al aplicar un potencial característico del analito a cuantificar se produce una reacción redox y la intensidad de corriente aumenta hasta un nivel que depende de la concentración del analito en la disolución. Por lo tanto, a través de una recta de calibrado (Imagen 2), es posible saber la cantidad de analito presente en una muestra problema. Interesante, ¿verdad?

                               Imagen 1                                             Imagen 2

Cuestiones:

  • Sin necesidad de buscar más información, piensa algún ejemplo en el que la química analítica juegue un papel fundamental en los siguientes campos: alimentación, deporte, medicina, medioambiente, industria e investigación.
  • Busca en fuentes fiables algo de información sobre una de las respuestas que hayas dado en la cuestión anterior. ¿Qué métodos y técnicas se emplean para el análisis? ¿Cuáles son los valores correctos que debe dar el análisis?
  • Piensa algún ejemplo que prácticamente puedas ver cada día en el cual tenga gran importancia el fenómeno de la oxidación. Busca algo más de información sobre qué es lo que lo provoca y el proceso en sí.
  • B2: ¿Te atreverías a decir cuál es un inconveniente de la polarografía a día de hoy? Intenta encontrar un par de métodos o técnicas de naturaleza electroquímica y que sean muy utilizados en la actualidad para análisis.

Actividad para profundizar: Práctica: Cálculo de la cantidad de vitamina C que hay en un zumo. Construcción de una recta de calibrado.

Como miembro de un laboratorio de calidad debes realizar el análisis de vitamina C que hay en un zumo. Las técnicas electroquímicas son algunas de las más utilizadas para este análisis. En ellas, la señal eléctrica que obtienes al medir cada muestra es directamente proporcional a la concentración.

La siguiente tabla muestra las concentraciones que has medido de vitamina C (patrones), así como la señal eléctrica que has obtenido:

Concentración (Molar)

Señal eléctrica (microamperios)

0

0

0,0002

1,1

0,001

5,6

0,0015

7,8

0,002

10

0,0025

13,2

0,003

15

0,004

19,5

Con ayuda de un software de cálculo, construye una recta de calibrado. El análisis de la muestra de zumo ha dado una señal eléctrica de 9.1 microamperios. ¿Qué concentración de vitamina C tiene el zumo?

Objetivos:

El post tiene como finalidad introducir a los alumnos en el mundo de la química analítica y de las técnicas con base electroquímica para hacerles ver la importancia del análisis cuantitativo y los procesos redox en el día de hoy.

Modo de trabajo:

Las cuestiones deberán ser realizadas por los alumnos de modo individual o mediante trabajo en grupo. Al finalizar la actividad, y tras tener cada alumno sus propias conclusiones, se realizará una discusión constructiva en clase con orientaciones por parte del profesor.

La actividad para profundizar estará guiada totalmente por el profesor, con participación activa por parte del alumnado.

Criterios de evaluación:

En ambos casos se valorará la originalidad y el trabajo realizado, así como la participación activa para lograr una mayor profundización en los conceptos y en las aplicaciones de los contenidos vistos.

Justificación:

He realizado este post porque mi investigación durante la tesis doctoral ha estado centrada en el mundo del análisis. Además, para los alumnos de 2º Bachillerato, el tema de la electroquímica puede ser complicado, por lo que espero que esta entrada les pueda ayudar y motivar.

Bibliografía:

The Nobel Prize Website:

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1959/heyrovsky/facts/

Descubriendo la radiactividad

5

El fenómeno de la radiactividad fue descubierto casualmente por Henri Becquerel  en 1896. Estudiaba los fenómenos de fluorescencia y fosforescencia, para lo cual colocaba un cristal de Pechblenda, mineral que contiene uranio, encima de una placa fotográfica envuelta en papel negro y las exponía al sol. Cuando desenvolvía la placa la encontraba velada, hecho que atribuía a la fosforecencia del cristal. Los días siguientes no hubo sol y dejó en un cajón la placa envuelta con papel negro y con la sal de Uranio encima. Cuando sacó la placa fotográfica estaba velada, y no podía deberse a la fosforescencia ya que no había sido expuesta al sol. La única explicación era que la sal de uranio emitía una radiación muy penetrante. Sin saberlo Becquerel había descubierto lo que Marie Curie llamaría más tarde radiactividad.

Mme. Curie junto a su esposo Pierre Curie, empezaron a estudiar el raro fenómeno que había descubierto Becquerel. Estudiaron diversos minerales y se dieron cuenta de que otra sustancia el torio, era “radiactiva”, término de su invención. Demostraron que la radiactividad no era resultado de una reacción química, sino una propiedad elemental del átomo. El fenómeno de la radiactividad era característico de los núcleos de los átomos. En 1898 descubren dos nuevas sutancias radiactivas: el radio y el polonio, mucho más activas que el uranio. Pierre estudiaba las propiedades de la radiación, y Marie intentaba obtener de los minerales las sustancias radiactivas con el mayor grado de pureza posible. Pierre probó el radio sobre su piel, y el resultado fue una quemadura y una herida, pronto el radio serviría para tratar tumores malignos. Era el comienzo de las aplicaciones médicas que Mme. Curie daría a la radiactividad. En 1903 recibieron el premio Nobel de física junto con Becquerel por el descubrimiento de la radiactividad natural.

Al poco tiempo murió Pierre Curie en un accidente debilitado como estaba por el radio. Mme. Curie siguió trabajando y fue la primera mujer que ocupó un puesto en la Universidad de la Sorbona en Paris. Siguió investigando junto a Ernest Rutherford, quien encontró que la radiación que emitían las sustancias radiactivas, tenía tres componentes que denominó:alfa, beta y gamma.

Mme. Curie siguió estudiando el fenómeno de la radiactividad durante toda su vida, prestando especial atención a las aplicaciones médicas de la radiactividad junto con los rayos X, recien descubiertos. Agotada, casi ciega, los dedos quemados y marcados por su querido radio, Mme Curie murió a los 60 años de leucemia en 1934. Su hija Irene continuó su trabajo con la misma pasión junto a su marido, con el que descubrió la radiactividad artificial y por lo que recibieron el premio Nobel.

ACTIVIDADES

  1. Lee el texto y haz una síntesis del mismo.
  2. Con ayuda de la tabla periódica, pon el símbolo, número atómico y masa atómica de los elementos radiactivos que se nombran en el texto.
  3. Buscar información sobre los usos y aplicaciones de la radiactividad
  4. En grupo: poner en común las ideas que cada alumno extrae del texto y de la información obtenida. Sabéis como y dónde se genera?

OBJETIVOS

  • familiarizarse con el concepto de radiactividad
  • saber sus orígenes y sus efectos
  • manejar con soltura la tabla periódica
  • puesta en común de conceptos y trabajo en equipo

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

  1. predisposición para el trabajo en equipo
  2. aprendizaje de nuevos conceptos
  3. actitud positiva frente a actividades grupales
  4. capacidad de selección de fuentes de información fiables
  5. asimilación de conceptos básicos referentes a la radiactividad

REFERENCIAS

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0504-01/radiactividad.html

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