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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

El descubrimiento del infrarrojo

La curiosidad y el afán por desvelar nuevos misterios es el motor de la ciencia. Plantear una hipótesis, realizar un experimento para comprobarla y aprender de los resultados, el corazón del método científico. Siguiendo este pensamiento, fue como el protagonista de nuestra historia de hoy, realizó un importante descubrimiento, el infrarrojo.

Sir Frederick William Herschel (1738-1822) nació en Hannover, Alemania, y fue conocido como músico y como astrónomo. En 1757 emigró a Inglaterra, donde se dedicó a construir telescopios para examinar el cielo nocturno (Caltech, s.f.). Una curiosidad de su relación con nuestro país es que Herschel construyó uno de sus mejores y mayores telescopios para el Real Observatorio Astronómico de Madrid, que sería considerado por el propio Herschel como el mejor telescopio de cuantos construyó (Instituto Geográfico Nacional, s.f.). De su trabajo como astrónomo publicó varios catálogos de estrellas dobles y nebulosas, siendo su principal descubrimiento el del planeta Urano en 1781, el primer planeta nuevo descubierto desde la antigüedad (Caltech, s.f.).

Sin embargo, hoy nos interesa otro gran descubrimiento que también lleva su nombre, el infrarrojo.

Actividad 1: el infrarrojo

  1. ¿Qué es el infrarrojo?
  2. Explica la diferencia que hay entre los diferentes colores del arco iris, y cómo se relaciona el infrarrojo con ellos. Utiliza una gráfica para mostrar esas diferencias.
  3. ¿Conoces otros ejemplos similares al infrarrojo? Añádelos a tu gráfica.

Criterios evaluación:

  • Conocer el infrarrojo
  • Representar información de forma gráfica
  • Ser capaz de adquirir conocimiento de forma independiente

Centrémonos ahora en cómo Sir William halló el infrarrojo. Herschel había observado como objetos expuestos al sol durante el mismo tiempo, tenían temperaturas diferentes. Sir William pensaba que este fenómeno se debía a que el calor que transmitía la luz cambiaba según el color. Para comprobarlo, ideó un experimento en el cual medía cuanto calor provenía de cada color. Herschel hizo pasar luz solar a través de un prisma de vidrio para generar el arco iris, el cual se forma cuando la luz se divide en los colores que la componen y situó termómetros con bulbos ennegrecidos para absorber mejor el calor en cada color, y otro fuera del espectro como muestra de control. Veamos en este vídeo los resultados que obtuvo.

Descubrimiento del infrarrojo (Cosmos 2014, citado en atresmedia.com)

Actividad 2: el método científico

  1. Identifica cada paso del método científico en la práctica de Sir William.
    1. Observación:
    2. Hipótesis:
    3. Experimentación:
    4. Resultados:
    5. Tesis o teoría científica:
  2. ¿Por qué es necesario poner un termómetro de control? ¿Cual era el resultado que esperaba encontrar Sir William?
  3. Reflexiona sobre el azar en la ciencia. ¿Conoces otros ejemplos de descubrimientos no buscados?

Criterios evaluación:

  • Identificar los pasos del método científico
  • Comprender cómo situar una referencia válida para experimentar
  • Reflexionar sobre la casuística de los descubrimientos científicos

Actividad 3 (extra): el método científico

Pon en práctica el método científico. Para ello coge una observación de tu entorno, y aplica los pasos como hizo Sir William. ¡Usa tu imaginación! No hace falta que sea un efecto físico-químico, pues este método es universal (por ejemplo, puedes poner una situación que se de en tu deporte favorito).

  1. Observación:
  2. Hipótesis:
  3. Experimentación:
  4. Resultados:
  5. Tesis o teoría científica:

Criterios evaluación:

  • Ser capaz de poner en práctica el método científico con objetos de su entorno
  • Tener una actitud proactiva a ir más allá en las actividades extras propuestas

Actividad 4 (extra): ¡ahora hazlo tú!: sigue los pasos que encontrarás en esta web (Caltech, s.f.)  para realizar tú mismo el experimento de Sir William. No hace falta que compres el prisma y los termómetros, puedes pedirlos prestados al laboratorio.

Criterios evaluación:

  • Realizar prácticas de forma independiente siguiendo instrucciones
  • Tener una actitud proactiva a ir más allá en las actividades extras propuestas

Referencias:

California Institute of Technology (s.f.). Sir Frederick William Herschel. Publicado en http://legacy.spitzer.caltech.edu/espanol//edu/herschel/herschel_bio.shtml

California Institute of Technology (s.f.). Experimento de Herschel en la banda infrarroja. Publicado en http://legacy.spitzer.caltech.edu/espanol//edu/herschel/backyard.shtml

Hanich, L. y Holtzman, S. (Productores) y Braga, B., Pope, B. y Druyan, A. (Directores). (2014). Cosmos: una odisea en el espacio-tiempo [Documental]. Estados Unidos: Fox. Recuperado de http://mega.atresmedia.com/programas/cosmos/descubrimiento-luz-infrarroja_201510195735d64f4beb2895a65cd862.html

Instituto Geográfico Nacional (s.f.). Real Observatorio de Madrid. Recuperado el 23 de abril de 2017 de http://contenido.ign.es/rom/visitas/folleto_ROM.pdf

Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato. Boletín Oficial del Estado, 3, de 3 de enero de 2015.

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El hombre que ordenó los elementos

El Señor Dimitriv Mendeleyev era un científico proveniente de Rusia y era una persona muy curiosa. Tal fue su grado de conocimiento por los elementos en aquella época que descubrió ciertas características patrones en ellos. Corría el año 1869 cuando su propuesta principal fue organizar los elementos en base a sus propiedades químicas tales como su peso atómico, configuración electrónica, reactividad, electronegatividad y eletropositividad.  Todo ello, le llevó crear el primer modelo de tabla periódica donde todos estos elementos, 63 conocidos en aquel momento, fueron ordenados gráficamente.

 

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Mendeleyev creía en una ley periódica que aun no se conocía en aquel entonces. Dicha ley seguía unos comportamientos patrones en donde cada elemento tenia relación con aquellos cercanos a él. Otros elementos por el contrario, eran muy diferentes entre si, por lo que ocuparían zonas diferentes en la tabla. Él se sentía tan convencido de sus pensamientos lo que lo llevó a realizar predicciones quizás algo arriesgadas para aquella época, pero que con el tiempo resultaron ser ciertas. Este fue el mayor logro del científico a lo largo de los años. Fue un modelo tan acertado que incluso cuando posteriormente se fueron descubriendo nuevos elementos, se vio como todos ellos fueron encajando en su esbozo de primera tabla periódica. A día de hoy y tras casi 150 años, se sigue utilizando su tabla periódica.

Objetivos

Comprender la tabla periódica como la comprendía Mendeleyev en su época. Él la realizo de manera muy intuitiva en donde se tuvieron en cuenta varios factores. El alumno debe buscar información acerca de los conceptos en la lista. A continuación se plantea una discusión de cómo afectan las propiedades a los elementos y qué posición tendrían en la tabla periódica (hacia la izquierda, derecha, arriba o abajo). Se obsequiará con puntuación adicional si el alumno es capaz de interrelacionar las propiedades entre si:

  • Peso atómico
  • Electronegatividad/ electropositividad
  • Gas Noble
  • Reactividad
  • Configuración electrónica
  • Halógenos
  • Estructura de Octete
  • Periodo

 

Criterios evaluación

Utilizar el lenguaje científico correcto. Definir de las propiedades de manera concreta y específica. Ser capaz de relacionar las propiedades con su posición relativa en la tabla.

Referencias:

Lee todo en: Tabla periódica de Mendeleiev | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/general/tabla-periodica-de-mendeleiev#ixzz4fGWouhD4

https://bibliotecadeinvestigaciones.wordpress.com/quimica/tabla-periodica-de-los-elementos-quimicos/

 

EL EXPERIMENTO DE RUTHERFORD

En 1910 Rutherford cambió por completo el concepto de átomo que tenía la sociedad de entonces. En esta actividad vamos a comprobar si eres tan audaz como este científico a la hora de interpretar los resultados de su experimento.

El modelo de átomo aceptado antes de que Rutherford hiciera su experimento era el modelo atómico de Thomson, popularmente conocido como “modelo del budín de pasas”. Proponía un modelo de átomo en forma de esfera con carga positiva, dentro de la cual, se encontraban los electrones, como si fuesen las pasas del budín.

Experimento de Rutherford: Bombardearon una fina lámina de oro con partículas alfa. La partícula alfa es una partícula submicroscópica con una carga positiva. Pusieron su atención en como salían las partículas al interceptar la lámina y, por lo tanto, como salían después de colisionar con los átomos de oro. Esto les daría información sobre la estructura de los átomos.

Resultados: La mayoría de partículas casi ni se desviaban al atravesar la lámina, solo de vez en cuando estas eran desviadas de su trayectoria de modo considerable. Lo más sorprendente fue que algunas rebotaban y volvían a la fuente de emisión.

Esto chocaba con el modelo de Thompson ya que según su modelo la partícula debería atravesar el átomo sin desviarse o haciéndolo muy sutilmente.

Mediante un análisis de estos resultados Rutherford propuso un nuevo modelo que fue rotundamente aceptado.

Objetivos de la actividad propuesta

Aprender los modelos atómicos de Thomson y Rutherford.
Comprender la importancia de la experimentación en la ciencia.
Desarrollar habilidades de interpretación de resultados experimentales.
Actividad

1. Viendo los resultados que obtuvo Rutherford en su experimento, ¿Qué modelo atómico propondrías para explicarlos?

2. Busca información sobre qué modelo propuso Rutherford y compáralo con el que has propuesto tú.

En grupos de tres poned en común las respuestas a la pregunta 1 y encontrad un modelo de átomo que explique los resultados de Rutherford que os satisfaga a todos. Preparad una exposición oral, de no más de 5 minutos, de este modelo, si lo creéis necesario ayudaros con material (algún dibujo, diapositiva powerpoint…).
Las expondremos en las siguientes clases.

Referencias:

Wikipedia (2016). Experimento de Rutherford. Mensaje publicado en https://es.wikipedia.org/wiki/Experimento_de_Rutherford

EducaLab (2016). El experimento de Rutherford. Mensaje publicado en http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/el_atomo/exp.htm?3

El legado de SPUTNIK I

Si levantamos la vista al cielo en una noche despejada. Veremos alguna luz que atraviesa el cielo demasiado despacio para ser una estrella fugaz o un avión. El  4 de octubre de 1957, la Unión Soviética lanzó al espacio, la primera de estas luces del cielo, el primer satélite artificial del mundo, el Sputnik I. Hoy en día son más complejos, ya no son esa esfera redonda con 4 antenas. Tienen un papel importante por sus  diferentes  aplicaciones que nos hacen la vida más fácil: telecomunicaciones, meteorología, investigación científica, navegación GPS…

              FOTO1                                                                                                  FOTO2

      Fig.1 Sputnik.Aqui puedes oir la señal del Sputnik.            Fig2.Satélite moderno.

¿Qué podemos saber de los satélites artificiales, gracias a  las leyes de Kepler? Aplicadas  a satélites artificiales, que girar alrededor de la tierra  se reducen a: Seguir leyendo “El legado de SPUTNIK I”

¿Puede el avance de la ciencia implicar consecuencias sociales y ambientales negativas?

      El amoníaco, es uno de los compuestos más importantes de la industria química. La mayor parte se utiliza en la fabricación de abonos (sales amónicas), y el resto tiene usos muy diversos, desde la fabricación de explosivos a tintes, lacas o limpiadores amoniacales.

      La síntesis a escala industrial del amoníaco (1913) desarrollada por Fritz Haber (1868 – 1934) supuso un cambio en la agricultura, al permitir  fijar de forma artificial el omnipresente nitrógeno del aire (78%vol), mejorando enormemente los rendimientos agrarios en una sociedad con un crecimiento exponencial.

      A pesar de que el objetivo era remediar los problemas de desnutrición, se pasaron por alto aspectos como la devastación de territorios en beneficio de la agroindustria y el progreso y  las consecuencias derivadas de la contaminación por nitrógeno que afectaba a personas, el aire, la tierra y los acuíferos, así como su uso indebido en la industria de la Guerra Química de la I G.M y la II G.M..

Vidas salvadas* [1] Muertes causadas*[2]
2,7 billones desde el S. XIX 1,3 millones de personas en la I G.M.

Actividades

1-Se divide a los alumnos en dos grupos que obtendrán la información sobre:

2-Posteriormente, cada grupo debe resumir su contenido y exponerlo ante el otro grupo.

3-Tras las exposiciones, contestar las cuestiones:

  •     ¿Cuáles son las causas que hacen del nitrógeno un elemento esencial para los seres vivos? ¿Las plantas pueden tomar directamente el nitrógeno de la atmósfera?
  •     Indicar brevemente el contexto socioeconómico en que se produjo la síntesis de Haber-Bosch.
  •     ¿Qué desventajas comporta la producción actual de fertilizantes nitrogenados y su uso en exceso?

4- Finalmente, como trabajo individual, deberán investigar y contestar a las siguientes cuestiones:

  •     Haciendo uso del Principio de Le-Chatelier, indica bajo qué condiciones teóricas termodinámicas  se puede favorecer la conversión de nitrógeno del aire en amoníaco.
  •     Investiga cuales son las condiciones reales a escala industrial bajo las que se lleva a cabo y justifica las posibles diferencias

 


Objetivos

  • Comprender que las demandas y necesidades sociales impulsan los descubrimientos científicos y las aplicaciones tecnológicas.
  • Categorizar algunos de los factores a tener en cuenta en un proceso químico viable a escala industrial: termodinámica, cinética y criterios socioeconómicos.
  • Inferir de acuerdo con el Principio de Le Chatelier las condiciones termodinámicas que pueden favorecer el proceso de producción del amoníaco
  • Desarrollar un espíritu crítico sobre la responsabilidad social y ambiental de nuestros actos.

 


Evaluación

  • Capacidad de búsqueda de información sobre un proceso químico industrial
  • Capacidad para inferir y razonar a partir de la base teórica del Principio de Le Chatelier
  • Desarrollo de un espíritu crítico en relación a los límites éticos y morales que acompañan a la ciencia y sus avances.

Fuentes

[1] Foto. https://www.cs.mcgill.ca/~rwest/link-suggestion/wpcd_2008-09_augmented/wp/f/Fertilizer.htm

[2] Foto. http://chemicalweapons.cenmag.org/who-was-the-father-of-chemical-weapons/

[1,2] Datos sobre vidas salvadas y muertes ocasionadas: www.scienceheroes.com

[3] Enlaces para el análisis del grupo A: http://www.detectivesdelahistoria.es/fritz-haber-vida-y-muerte-a-traves-de-la-quimica/

[4] Enlace para el análisis del grupo B:

ed.ted.com/lessons/the-chemical-reaction-that-feeds-the-world-daniel-d-dulek#watchrc

Modelos atómicos de Rutherford y Bohr

Antes de empezar…

¿Qué es un modelo atómico? ¿Qué información nos aporta? ¿Quién y cuándo postuló el primer modelo atómico?

Ernest Rutherford

Fue un físico y químico Inglés (nacido en Nueva Zelanda) que es considerado como el padre de la física atómica. Sus investigaciones se centran en el estudio de las radiaciones electromagnéticas donde realizó numerosas aportaciones. En 1911 describió un nuevo modelo atómico que posteriormente sería modificado por uno de sus alumnos, Niels Bohr.

En el siguiente video puedes observar el modelo atómico que propuso así como el experimento que realizó para formular su modelo:

https://www.youtube.com/watch?v=Pc0LWkUWPI8

Niels Bohr

Fue un físico Danés que realizo grandes aportaciones sobre la estructura del átomo y la radicación, motivo por el que obtuvo el premio Nobel de Física en 1922.

Bohr desarrolló su carrera en Copenhague, Inglaterra y EE.UU.  Fue en Manchester donde coincidió con E. Rutherford, al cual tuvo como referente en sus posteriores estudios.

La principal aportación de Bohr a la ciencia es su modelo atómico. Bohr se basó en el modelo atómico existente hasta la fecha, el modelo de Rutherford. A principios del siglo XX, existían algunas objeciones a este modelo atómico debido a nuevas aportaciones en el campo de la física principalmente la teoría de cuantos de energía de Planck y la teoría fotoeléctrica de Einstein, por lo que Bohr decidió incorporarlas y reformular el modelo atómico de Rutherford.

En el siguiente video puedes observar las principales características de este modelo.

https://www.youtube.com/watch?v=3wMf9we2ThE

A continuación encontrarás varios enlaces con información sobre el modelo atómico de Rutherford y de Bohr. La actividad de esta unidad consistirá en realizar un resumen con las principales ideas recogidas en estos modelos. Una vez realizada esta parte de la actividad, debes de completar la siguiente tabla con las principales diferencias entre ambos modelos.

http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-04.html

http://astrojem.com/teorias/modelobohr.html

http://www.eis.uva.es/~qgintro/atom/tutorial-08.html

Los objetivos de esta actividad son:

  1. Identificar las principales ideas de modelo atómico de Rutherford así como su experimento
  2. Identificar las principales ideas de modelo atómico de Bohr.
  3. Comparar ambos modelos e identificar sus diferencias

Evaluación

Voluntario

  1. Entrega de preguntas previas antes de la fecha indicada. 0.5pto
  2. Exposición sobre la biografía y obra de Rutherford o Bohr en clase durante la actividad mensual “té con la ciencia”. 0.5pto
  3. Representación artística (dibujo o maqueta) del modelo atómico de Bohr. 1 pto

Obligatorio

1. Entrega de esquema o resumen sobre el modelo atómico de Bohr. 4pto. Debe incluir:

  • Principales postulados
  • Aportaciones de otros científicos en el modelo de Bohr
  • Representaciones energéticas
  • Buena estructura, expresión y sin faltas de ortografía

2. Ficha comparativa de los distintos modelos atómicos. 4pto.

Fuentes consultadas:

http://astrojem.com/nuevos/bohr.html

http://www.nbi.ku.dk/english/www/niels/bohr/bohratomet/

http://www.biografiasyvidas.com/biografia/r/rutherford.htm

La ley de Snell

El descubrimiento de la ley de los senos se atribuye […] a Willebrord van Roijen Snell, o Snellius […] físico holandés del siglo XVII. Snell estudió derecho […] pero sus intereses se concentraban especialmente en las matemáticas. […] sacó muchas conclusiones interesantes sobre la medición de la Tierra; […] También se ocupó del cálculo del “número pi” (π) mediante polígonos y del estudio de la luz. En lo que respecta a la refracción, su investigación continuó desde donde se había estancado cuatro siglos antes con Ibn al-Haytam […] y sus discípulos medievales […]

Estos estudiosos habían observado que los rayos de luz cambiaban de dirección cuando entraban en contacto con una superficie más densa. Snell descubrió la ley exacta en 1621, pero se conocieron sus resultados sólo en 1703, año en el que Huygens los publicó […]

Mientras tanto Descartes publicó su “Discurso del método” en 1637, incluyendo en él la ley de los senos a la que había llegado Snell. Explicó la refracción con las partículas de la luz que se movían en el cuerpo refractante con una velocidad mayor con respecto a su velocidad en el aire. … Hoy en día, de todas formas, en los países francófonos la ley de los senos lleva el nombre de Descartes, mientras que en los países anglófonos y España se conoce como la ley de Snell. Texto sacado y simplificado de aquí.

Actividad.

1. Los alumnos leen el texto y discuten en brevedad y en grupos reducidos el texto. Posteriormente se proporcionará a cada grupo el siguiente material:

  • láser
  • transportador de ángulos
  • vaso
  • agua
  • aceite
  • dos planchas de metacrilato de forma rectangular
  • espejo

2. A continuación se les pide que hagan los siguientes experimentos, con la ayuda del profesor:

– Incidir el láser con diferentes ángulos sobre:

  • el vaso lleno de agua y luego el vaso lleno de aceite y agua.
  • una plancha de metacrilato y luego las dos planchas puestas de forma plana una sobre la otra de manera que ocupen el toda su superficie.
  • el espejo.
  • el transportador de ángulos.

3. Los grupos deberán responder y discutir qué y porqué creen que le pasa al rayo de luz del láser en cada una de las situaciones.

4. El profesor les explica la ley de senos y los alumnos vuelven a repetir los experimentos.

5. Los alumnos por escrito explican qué está pasando en cada uno de los experimentos relacionándolo con la ley de senos proporcionada y explican como creen que realizaron los experimentos cada uno de los autores que trabajó este tema.

Objetivos

  • Relacionar la expresión matemática con los experimentos llevados a cabo
  • Entender el método científico basado en la experimentación.
  • Manifestar el trabajo en equipo, la actitud crítica y el consenso.

En la evaluación se tendrá en cuenta:

  • La implicación de los alumnos en la realización y el debate de los experimentos.
  • Los trabajos escritos.
  • La capacidad de los alumnos para relacionar el conocimiento matemático con los experimentos.
  • Si han entendido los conceptos de refracción, reflexión, material transparente y opaco.

 “Breve historia de las baterías”

En 1749, Benjamin Franklin utilizó por primera vez el término “batería” para referirse a unas botellas de vidrio especiales que provocaban descargas eléctricas.

Alessandro Volta, en 1800, diseñó después la primera pila de la historia. Para ello Volta utilizó unos discos de zinc y plata separados por un baño empapado en salmuera, un líquido que hacía la función de electrolito. Cuando un cable se conectaba a ambos extremos de la pila, la corriente continua fluía. Un invento con el que Volta consiguió gran reconocimiento. Además, la unidad de tensión eléctrica recibió el nombre de voltio en su honor. Sin embargo, el dispositivo no podía proporcionar corriente eléctrica durante un largo periodo de tiempo.

El genio autodidacta John F. Daniell, gran amigo de Michael Faraday (el químico que descubrió las leyes de inducción electromagnética), decidió mejorar ese sistema. El británico ideó la pila Daniell en 1836 utilizando electrodos de zinc y cobre. Fue la primera en adquirir un uso práctico: sirvió para alimentar telégrafos, teléfonos y timbres de los hogares durante decenas de años.

Ya en 1866, el investigador francés Gearges Leclanché desarrolló la pila Leclanché, compuesta por dos electrodos de zinc y dióxido de manganeso. Sin embargo la gran novedad de la pila Leclanché residía en utilizar un electrolito en forma de pasta en lugar de líquido, lo cual lo hacía más ligera y fácil de transportar.

Casi al mismo tiempo que George Leclanché desarrollaba su pila, otro francés, Gaston Planté se planteaba cómo lograr que una batería descargara electricidad no solo una vez, sino que se pudiese regenerar. Así, en 1859 Planté desarrolló la batería de plomo-ácido, la primera recargable de la historia, la cual se regeneraba al hacer pasar una corriente eléctrica en sentido contrario.

No fue hasta el 1973 cuando se volvió a tener una revolución importante, y fue el físico estadounidense John B. Goodenough quien desarrolló las baterías de ión litio, utilizadas actualmente en la gran mayoría de dispositivos electrónicos utilizados hoy en día. Actualmente, Goodenough tiene 94 años, es profesor en la Universidad de Austin, Texas, y sigue trabajando en el desarrollo de las baterías.

Actividades

  1. Plantea las reacciones químicas de oxidación y reducción de las pilas de Volta y Daniell.
  2. Realiza un esquema de una pila electrolítica describiendo cada una de sus partes.
  3. Goodenough actualmente sigue trabajando en el desarrollo de las baterías de Ion Litio. Investiga qué nuevas tecnologías está desarrollando. ¿Qué aplicaciones podrían llegar a tener en un futuro próximo? En este apartado se pide aportar fuentes bibliográficas.

Objetivos

            Aprender historia de la química.

            Identificar los diferentes elementos de una pila electrolítica.

            Aplicar los conceptos de reacciones de oxidación y reducción.

            Identificar nuevas tecnologías que se están desarrollando para el futuro.

Criterios Evaluación

Identificar las partes de una pila y de una reacción de oxidación reducción.

Investigar sobre nuevas tecnologías aplicables en la actualidad.

Referencias Bibliográficas

Artículo. “De la pila de Volta al Powerwall de Elon Musk: Breve historia de las baterías” http://www.eldiario.es/hojaderouter/ciencia/bateria-pila-historia-Tesla-powerwall_0_389861108.html

                                                         José Miguel Andrés Rodríguez

El milagro del carbonato cálcico

Lee el siguiente artículo donde se habla del origen y algunas curiosidades en torno al carbonato cálcico, así como la versatilidad en propiedades y aplicaciones cuando se produce su descomposición (link). Partiendo de esta base introductoria, se plantean las siguientes actividades:

 

  1. Realiza un trabajo de 3-4 páginas buscando información más detallada sobre diferentes aspectos del carbonato de calcio:
    • Propiedades físicas y químicas. Formas en las que se encuentra en la naturaleza.
    • Procesos de obtención, procesos de transformación físico-químicos, reacciones de calcinación y carbonatación.
    • Usos y aplicaciones en la industria química y sector de la alimentación.
    • Revisión de las mayoritarias industrias españolas de fabricación de carbonato cálcico y sus derivados. Niveles de producción, sectores mayoritarios para los que trabajan.

 

  1. Al descomponer térmicamente la calcita (un mineral que contiene carbonato cálcico) se obtiene cal viva (óxido cálcico) y se desprende dióxido de carbono. a) Escribe y ajusta la correspondiente reacción química. b) Determina la cantidad (en Tm) de carbonato cálcico necesario para obtener una tonelada de cal viva. c) Si a partir de una tonelada de caliza se obtienen 485 kg de óxido cálcico, determina la pureza de la calcita. d) Si el óxido cálcico se hace reaccionar con agua, se obtiene hidróxido cálcico (cal apagada). Determina qué cantidad de hidróxido cálcico se obtendrá a partir de 10 kg de calcita de la misma pureza que la del apartado c. Datos de masa atómica (u): Ca=40; C=12; O=16.

 

Objetivos

  • Conocer el origen, propiedades, reacciones químicas y aplicaciones en la sociedad del carbonato cálcico.
  • Comprender la importancia de las reacciones químicas que se dan.
  • Comprender la importancia de una base de conocimiento científica en la industria química.
  • Reflexionar sobre la multitud de reacciones químicas involucradas en productos fabricados que nos rodean en la sociedad actual.

 

Contenidos

  • La búsqueda de información en la sociedad actual y su comprensión.
  • Las reacciones de transformación del carbonato cálcico y sus propiedades.
  • La relación entre la química en el aula y la industria química.
  • El papel de la ciencia y de la industria química en la sociedad.
  • La conversión de unidades.

 

Criterios de evaluación

  • Conoce las propiedades del carbonato cálcico y las reacciones químicas para su valorización.
  • Comprende el interés industrial de las reacciones químicas involucradas.
  • Domina los conceptos elementales en torno a una reacción química.
  • Justifica correctamente todos los cálculos realizados en el ejercicio planteado.

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