Cómics y Ciencia 2011-2012

Dentro de las actividades del Plan Lector se realizó una exposición de carteles donde se analizó cuál es la relación de la Ciencia y la Ficción en los cómics.

Relación Cómics y Ciencia.
Bruno Añez Regidor
Estefanía Fernández Rocha
Antonio Ortiz Alonso
Pedro José Martín Gómez
I.E.S Alpajés
ERRORES EN LA CIENCIA FICCIÓN Y EN EL CO
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La Ciencia de la Ficción.
Sergio L. Palacios
Departamento de Física, Universidad de Oviedo
CIENCIA Y FICCIÓN.pdf
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Los siguientes videos tratan sobre este tema:

Un enlace con unos interesantes y actuales cortos de Ciencia Ficción aquí.

Tweets

Como novedad se propondrán algunos interrogantes científicos a contestar mediante Tweets, esto contará como parte del proceso evaluativo.

Blogs de la materia

 

En éste curso no será obligatorio realizar un blog de la materia a modo de cuarderno de trabajo , si quieres ver uno bastante completo de un exalumno haz click en el siguiente enlace .Si no te acuerdas de cómo se hace un blog , haz click en el próximo enlace y toma algún suplemento vitamínico para potenciar la memoria (siempre bajo supervisión de tu médico).

 

El blog se puede hacer voluntariamente, pudiendo contener las prácticas , actividades, tweets y comentarios que se proponen en clase.

Todos los trabajos e informes deben ser colgados en el blog con la opción de descarga.

También puedes integrar los Tweets en tu Blog.

Repasa un poco....

....el Método científico, el cambio de unidades con factores de conversión y la Notación científica, todo visto en 3ºESO.

Aquí un video clásico sobre el Universo en Potencias de 10

Toda las familias de partículas teorizadas y comprobadas muchas experimentalmente

UD 1: La actividad científica

Prácticamente lo mismo que lo visto en 3ºESO, échalo un vistazo para repasar un poquillo.

Historia de la Física

La Física es una gran representante de la actividad científica, ya que baña todas las demás ciencias. El siguiente vídeo nos muestra un resumen de algunas de las cosas que estudia la Física, su manera de ver el mundo y de intentar explicarlo.

Cómo saber si estamos ante un buen traba
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Informe sobre los "Premios Nobel de Física y de Química  de éste año". En éste enlace los Premios IG Nobel del 2013 ¿no sabes qué son?, búscalo y verás que no todo en la Ciencia vale la pena ¿o sí? ¿tu qué opinas?

 

Tweet :#Ignobel.

 

¿Opinión sobre estos premios?

La Ciencia últimamente está hasta en la TV (no en Tele5), desde el Hormiguero hasta en La2...también en Internet en plan de broma..

A continuación otro vídeo de las Batallas Épicas entre Newton y Bill Nye divulgador de ciencia (al estilo de Marron en el programa de  Pablo Motos), comediante, presentador de televisión, actor, escritor y científico estadounidense:

Acabarás realizando una PRESENTACIÓN de entre 5 a 10 minutos sobre la vida y obra de un científico, el que quieras.

 

Quizá te suene el padre de la Ciencia Galileo Galilei y su proceso .....lee el siguiente link y lo comentaremos en clase

UD 2: Estudio del movimiento MR y MC

Todo lo que estudiemos de Física este curso lo han desarrollado unas mentes privilegiadas hace, en muchos casos, siglos. Para abrir boca veremos un vídeo sobre el tema (vía- Bascettaescobar10) donde  saldrán muchos científicos que estudiaremos en los próximos meses:

En ésta unidad estudiaremos los movimientos más sencillos:el  MRU y MRUA.En especial el movimiento de caída libre.

Por medio de una regla y como  PRÁCTICA calcularemos nuestro tiempo de reacción ("reflejos") y lo utilizaremos para calcular distancias de frenado en varios ejercicios de Seguridad Vial. Posteriormente deberéis entregar la práctica que recoja los datos y procedimientos, además de analizar la influencia del tiempo de reacción en la conducción, los problemas que conlleva y comparar el tiempo de reacción promedio calculado con el de un piloto de F1.

Cálculo del tiempo de reacción
Cálculo del tiempo de reacción

En la foto dos de mis alumnos calculando el tiempo de reacción de uno de ellos usando una regla de madera y la gravedad.Todos calculan el suyo y después calculamos el promedio de la clase.Con ello hacemos ejercicios de cálculo de distancias de frenado y choques.

Esa distancia de  frenado de seguridad viene señalada en zonas de muchos accidentes con unas marcas viales en V invertida, fíjate antes de llegar a Eroski Vallerreal que las verás...

Tweet:#ElBunkerDeLosMagnificos

¿A quién meteríais en una búnker para sobrevivir a un meteorito que se dirige hacia la Tierra y amenaza la especie humana? ¿por qué?

 

¿Se puede romper en caída libre la barrera del sonido? .Se puede intentar, hay un chiflado que lo hizo el primero , lee el artículo siguiente -Vía Naukas y echa un vistazo al vídeo y haz un breve comentario en tu Blog o cuaderno.

 

La caída libre (o casi) de Félix Baumgar
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Trayectoria y desplazamiento:

Teoría y ejercicios

 

Movimiento lineal:

Teoría y ejercicios

 

Movimiento rectilíneo:

Teoría y ejercicios

 

 

Demostración en tubo de vacío gigante de lo que estudió Galileo Galilei sobre la caída de libre de objetos hace 4 siglos casi:

Misma demostración en la Luna, disculpad la calidad pero es que estaban en la Luna!!!!:

Resumen  de MRU y MRUA:

Resumen Apuntes MRU.pdf
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Resumen Apuntes MRUA.pdf
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A lo largo del curso realizaremos distintos experimentos para calcular lo mismo pero con diferentes métodos, al finalizar el curso calcularemos la media y comprobaremos que , si lo hemos hecho bien, no difiere demasiado de la estimada promedio para la Tierra .

 

PRÁCTICA "Cálculo de la gravedad con una pelota y Tales".Práctica para calcular la constante de la gravedad sabiendo de antemano la altura a la que lanzamos una pelota o calculándola previamente mediante Tales.

 

Con la caída de la pelota de tenis calculamos la g
Con la caída de la pelota de tenis calculamos la g

Al no estar permitido tirar alumnos para realizar esta , tiramos una pelota de tenis , lo que nos permite cronometrar el tiempo de caída libre. Sabiendo la altura desde la que cae se puede calcular la gravedad en este punto de la Tierra.

UD 3: La dinámica:Interacciones entre los cuerpos

Ya hemos visto cómo se mueven los objetos, pero ¿por qué lo hacen?¿qué causa el movimiento o mejor aún el cambio en el estado del movimiento?.Pues eso es lo que vamos a ver en esta unidad.

 

Realizar una breve biografía de Newton en tu cuaderno o blog con las curiosidades que encontréis.

 

 

Un meme para pensar en él:

Newton siempre tan poco romántico...

Interacciones entre cuerpos:

Teoría y ejercicios

 

Más ejercicios resueltos a papel y boli en el enlace (Vía-Chiqui) y resumen para descargar a continuación:

DINAMICA_Conceptos y Problemas SOLUCIONA
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Como ampliación se verán  problemas de poleas , para aquellos alumnos que tengan el nivel necesario se verá también planos inclinados y poleas con planos inclinados.Podéis descargar la teoría con ejercicios resueltos de todos los niveles a continuación:

DINÁMICA1_Ene13_SOL.pdf
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DINÁMICA_Feb13_SOL.pdf
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El siguiente vídeo nos explica todo eso de planos inclinados con poleas:

Gravitación universal

Ya hemos visto el MCU, ahora solo nos queda aprender por qué las cosas giran en torno a un centro de giro.....por que según Newton deberían seguir en el mismo estado de movimiento y en todo caso moverse según un MRU.

PRÁCTICA  "Cálculo de la gravedad con un péndulo" .Deberás calcular la aceleración de la gravedad usando un péndulo y tus conocimientos adquiridos en ésta unidad.

 

Dinámica:

Teoría y ejercicios

 

Movimiento circular uniforme:

Teoría y ejercicios

 

Campo gravitatorio terrestre:

Teoría y ejercicios

En ésta Unidad estudiaremos el Universo su origen, evolución y destino , entre otras cosas, muy pretencioso ¿no?, para que te hagas una idea, previamente echa un vistazo a la imagen para hacerte una idea del tamaño de nuestro planeta en relación a los demás.

El siguiente vídeo nos muestra la relación que existe entre la gravedad y el espacio-tiempo.

En la demo se puede ver cómo un objeto principal puede representar una gran masa gravitacional (asociada a, como la de una estrella –que deforma enormemente el espacio a su alrededor– mientras las pequeñas canicas simbolizan cometas o planetas y deambulan a su alrededor.

 


¿Cuántos satélites hay orbitando la Tierra? Miles, y puedes verlos todos en tiempo real....Positions of Satellites Around EarthCon visualización en tiempo real.Según los datos de Online Satellite Calculations de los ~13.000 satélites que hay orbitando la Tierra solo están funcionando realmente unos 3.500: el resto están clasificados como basura espacial, lo cual empieza a ser un problema. Antes que eso, otros ~20.000 ya cayeron cuando terminó su vida útil.

Solar System Scope trata de acercar la Astronomía a todo el mundo. Tanto para los más afincionados a la astronomía como para los estudiantes en general ofrece una información muy interesante sobre nuestro Sistema Solar y sobre el espacio. Está realizado con unos gráficos muy atractivos y con un interfaz en Inglés pero muy intuitivo y sencillo.

Con este servicio web se puede ilustrar el cielo real y la evolución de los planetas sin necesidad de instalar ningún software en el equipo.Pincha en la imagen para la animación:

Tweet:#ViajesEnElTiempo

¿Qué harías con una máquina del tiempo?

 

Si vas a viajar en el tiempo, todo parece indicar que debes viajas más rápido que la luz, algo que entra en conflicto con Einstein , pero si te quieres ir acostumbrando puedes practicar con lo que pasa cuando te acercas a la velocidad de la luz con éste juego A slower speed of light,  es un juego diseñado por el MIT Game Lab para hacer que la Relatividad sea menos rara de lo que le parece a mucha gente que es. Si esto se puede conseguir jugando… ¿Por qué no?

El objetivo es recoger unas esferas repartidas por el escenario, algo bastante típico. Pero aquí entra en juego la componente física del juego: al tocar cada una de las esferas se reduce la velocidad de la luz del universo en que se desarrolla la acción, de modo que se aproxima a la velocidad del caminar de la persona. Entonces se pueden examinar todas esas cosas raras que suceden debido a los efectos relativistas: el efecto Doppler, la dilatación temporal, las transformaciones de Lorentz y otros.

 

A continuación un video de la ampliación de la materia sobre este tema:Video "Viaje a los límites del Universo", prohibido dormirse...lo puedes ver en casa si tu quieres.

 

Veremos en clase el Capítulo 1 de la serie Cosmos de DeGrasse "Hacia la Vía Láctea y más allá".

Realizarás después un Informe sobre “DeGrasse y Sagan : Serie Cosmos“

Aquí un timelapse , cada s equivale a 22 millones de años, desde el Big Bang hasta la actualidad. Todo en 10min.... 

Aquí otro vídeo  hipnotizante de 90 s en el que se recoge todo lo que ha ocurrido hasta este momento en el que estás leyendo estas líneas

Ya has visto los tipos de Fuerza que existen y algunas teorías de cada tipo ,pero ¿Qúe es la Teoría del Todo o Teoría Unificada?.Si la conseguimos ¿cómo nos cambiará la vida?.Aquí un vídeo del Profesor Michio Kaku.

En el siguiente enlace podemos descargarnos un interesante artículo sobre por qué es tan difícil viajar a Marte. Léelo y haz un comentario sobre el artículo en tu Blog.

Por qué es tan difícil viajar a Marte.do
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¿Cuántas civilizaciones con las que podrías comunicarte pueden existir en el Universo?, aquí una infografía interactiva sobre la famosa Ecuación de Drake ¿que qué es eso? descúbrelo tu mismo y .Echa un vistazo a la Unidad 3 de Matemáticas de 4ºESO de éste mismo sitio donde se explica cuál es la dichosa ecuación y luego practica variando los parámetros en el siguiente enlace.Haz una comentario en tu Blog

La Universidad de Purdue (West Lafayette, Indiana) ha creado un  sitio web llamado “Impact: Earth!” donde te permite experimentar la posibilidad de calcular el daño potencial que un cometa o asteroide causaría si golpeara la Tierra. En la pantalla inicial, el sitio invita al usuario a introducir todos los datos y parámetros que sean capaces de recrear las condiciones de un verdadero meteoro en trayectoria de colisión con nuestro planeta. Estos datos pueden ser el diámetro, la densidad del proyectil, el ángulo de impacto, la velocidad y si el proyectil golpeará sobre el agua o sobre superficie sólida. Los resultados son sorprendentes. Algo así como “Deep Impact” en tus manos, aquí y ahora.Busca información sobre el tamaño mínimo que debe tener para causar una exitinción total , si hay alguno localizado ya que puede causarla, sobre qué es el Apofis y después haz un breve comentario en tu Blog. 

Construye (o destruye) tu propio sistema solar, Se calcula que nuestro Sistema Solar tiene una edad de en torno a 4.600 millones de años. Este juego llamado Super Planet Crashnos reta a que diseñemos nuestro propio sistema de planetas. El objetivo es que dure al menos 500 años. Parece poco tiempo, pero no es una tarea nada fácil.

El juego es un simulador basado en las condiciones astrofísicas reales de los planetas y las estrellas. Su creador es Stefano Meschiari un estudiante del Observatorio McDonald, en laUniversidad de Texas. El proyecto de Meschiari se llama Systemic Console y es precisamente una aplicación que gestiona los datos reales provenientes del observatorio. Pincha en la imagen si quieres jugar con el simulador.

Cronología de la expansión del Universo (click para ampliar)
Cronología de la expansión del Universo (click para ampliar)

En la infografía el Universo ilustrado en tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal.

La idea central del Big Bang es que la teoría de la relatividad general puede combinarse con las observaciones de isotropía y homogeneidad a gran escala de la distribución de galaxias y los cambios de posición entre ellas, permitiendo extrapolar las condiciones del Universo antes o después en el tiempo.

 

¿Os suena de algo? A mi sí...

UD 4: Fuerzas en los fluidos

UD sobre las fuerzas que actúan dentro de los fluidos, piensa que prácticamente todo está inmerso en un fluido, nosotros mismos estamos en el fondo de un "mar" de aire.

 

Tweet: #KiloDePlomoOPaja

¿Qué pesa más un kg de plomo o uno de paja?

 

 

En el siguiente vídeo la comprobación de la tensión superficial que existe en el agua, lo puedes realizar en casa si quieres.

La siguiente actividad la realizaremos en el laboratorio, es la comprobación de la tensión superficial pero en la leche y de forma más lúdica, utilizaremos colorantes para que quede bonito, como les quedó a los siguientes alumnos , para que luego digan que los de Física y Química no tenemos arte...Necesitaremos leche, unos platos de plástico, colorantes alimentarios (o tinta de bolis...) , jabón líquido y un bastoncillo.Pon el una entrada en el blog la foto de la figura que hayas obtenido, imprime la figura , después haremos una exposición de todas las obtenidas en el pasillo.

Latas aplastadas a distancia
Latas aplastadas a distancia

Experimento "Comprimir latas de refresco sin tocarlas"

 

Así es como van a quedar si lo hacemos bien, pero ¿por qué sucede eso?.Ya sabes :

Tweet: #LatasComprimidas

PRÁCTICA "Cálculo de la gravedad con un dinamómetro".Deberás calcular la aceleración de la gravedad con un dinamómetro y  un líquido aplicando los conocimientos adquiridos en la unidad. 

Realizar la PRÁCTICA de ordenador “Día Meteorológico Mundial”. Vas a visitar  la página de la Agencia Estatal de Meteorología www.aemet.es , sección divulgación, donde podrán ver  el día (23 marzo) y cuál es el lema, a partir de ello harán unos ePoster informativos para exponer en el Centro. Aprenderás a averiguar la previsión meteorológica para un determinado día y localidad, a diferenciar entre tiempo y clima, y a observar los mapas del tiempo de los diferentes satélites. En la sección de clima podrás ver los escenarios regionalizados de cambio climático que no son más que las proyecciones de evolución del clima para el siglo XXI para diferentes supuestos de emisión de gases de efecto invernadero contribuyendo esta actividad directamente con el Plan de Sostenibilidad. Conocerás así mismo otros sitios relacionados con la meteorología como los sitios de la red meteorológica española www.eumetsat.int , de la Organización Meteorológica Mundial http://wwis.inm.es/  y el canal de tiempo meteorológico Weather http://espanol.weather.com/ .

UD 5: La energía

Consevación de la Energía, E cinética, E Potencial....cosas que ya deberías saber desde 2ºESO...Nada nuevo bajo la luz del Sol.

 

Teoría y ejercicios

 

 

El calor

Seguimos con prácticas diferentes para calcular la g de muchas formas, la siguiente es calcular la g usando lo tratado en éstos temas ¿se te ocurre cómo?, nosotros lo haremos con plomo y un recipiente en la PRÁCTICA "Cálculo de la g por medio de un termómetro".

 

Teoría y ejercicios

 

TRABAJO COOPERATIVO “Enlaza los siguientes nombres : Laboratorios Cavendish, Heisenberg, Bohr, Rutherford, Trinity, Proyecto Manhattan, Instituto Max Planck, Little boy , Fat man, Oppenheimer, Japón”. El objetivo es que des un vistazo a lo que fue el desarrollo de la carrera atómica como uno de los problemas derivados de la Ciencia. Para ello visitarás la enciclopedia online wikipedia donde puedes extraer información navegando por los links.

 

Diferentes armas atómicas
Diferentes armas atómicas

Aquí tienes lo que fue Trinity y las bombas de Japón en comparación con otras que hay hoy en día y que afortunadamente no se han lanzado.

Consecuencias de una explosión atómica. La capacidad destructiva del ser humano llegó a su culmen, quizá de forma provisional, con la invención de la bomba atómica. Fue desarrollada por Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial con la ayuda de Reino Unido y Canadá, mediante el Proyecto Manhattan, cuya investigación científica estuvo a cargo del físico Robert Oppenheimer. ¿Quieres más información? sigue el enlace.

 

 

El historiador nuclear Alex Wellerstein nos ayuda a comprender la devastación de un estallido semejante con Nukemap, un simulador online de explosiones atómicas, mushup de Google Maps, con el que podemos seleccionar el lugar en el que caería la bomba y su potencia, desde las 100 militoneladas del dispositivo nuclear Davy Crockett hasta los 100 megatones de la Bomba del Zar.

El siguiente documental "La cara oculta de Hiroshima" nos desvela que el progreso a toda costa, sin consultar a los pueblos, nos lleva por el peor camino de todos, el inhumano.

Como ya sabes hay algunos defensores de las armas atómicas que señalan la cantidad de muertos que paradójicamente evitaron su uso  en Hiroshima y Nagasaki, ya que una invasión de EEUU en suelo japonés hubiera supuesto más derramamiento de sangre , lee un poco algún artículo y dime con un Tweet tu opinión personal en:

Tweet: #ArmasAtomicas

La energía de las ondas

Las ondas, en particular el sonido y la luz...Después de ver la unidad en clase mira la siguiente imagen y analízala, verás lo distinto que es la realidad para unos seres y otros.

En la siguiente infografía podemos observar los tonos de  color que las distintas especies pueden diferenciar (sí, considero a la mujer otra especie....más evolucionada que el hombre)

El ruido es una forma de contaminación, aquí te puedes descargar la Ley del Ruido en España de 2007.Haz una breve comentario de la problemática en el Blog

Ley del Ruido 2007.pdf
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y aquí la modificación de 2012. 

BOE-A-2012-9984 (1).pdf
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Práctica  "Resonancia acústica"

Práctica "Descomposición de la luz"

El Efecto Doppler sucede cuando el emisior de las las ondas se mueve en relación al receptor , según esta fórmula:

fo=(1-ve/(v-ve))*fe

siendo ve la velocidad a la que va el emisor, v la velocidad de propagacion de la onda, fe la frecuencia de la onda emitida y fo la frecuencia a la que se observa.

 

Esto sirve tanto para sonidos como para la luz....

 

En el siguiente vídeo se puede ver que cuando la velocidad del emisor se acerca y sobrepasa la del sonido , se "rompe la barrera del sonido",ocurre algo.

Existe un problema cuando capturas imágenes (o sonidos) analógicos con instrumentos digitales con una frecuencia de muestreo menor una determinada frecuancia,la Frecuencia de Nyquist ,en el siguiente vídeo.En el primero parece que el helicóptero vuela sin mover las alas en el segundo parece que el agua está quieta.Es el efecto Aliasing.

Después de ver todo esto ¿el mundo es o parece ser? tuiteamelo:

Tweet:#Mundo

Fenómenos ondulatorios:

Teoría y ejercicios

 

Luz

Teoría y ejercicios

 

La resonancia (mecánica) es propia de los fenómenos ondulatorios, se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración se acerca a el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En el cual una fuerza relativamente pequeña aplicada en forma repetida, hace que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande. Quizá la hayas visto anteriormente en acción en el desastre del Puente de Tacuma Narrows en el siguiente enlace,aunque no fue del todo producido únicamente por resonancia.

Podemos hacer converger los rayos de luz en un punto determinado mediante una lente , en los siguientes vídeos tenemos unos hechos con agua, plástico y madera .Lo puedes usar a modo de rayo de la muerte (ojo que si te pones en el foco te pasa como a la madera que sale en el vídeo).

UD 6:Ampliación Química: La estructura atómica. El sistema periódico y el enlace químico

Ya hemos visto lo que es el Método Científico, ahora veremos cómo sabemos que existen los átomos (Vía-Date un Vlog)

Todos somos átomos:

Realmente no sabemos cómo son los átomos, seguro que como lo que vimos en 3ºESO no....al menos no del todo igual:

Para qué utilizamos cada elemento de la Tabla Periódica, lo podemos ver aquí pinchando en la imagen.

El origen de cada elemento de la Tabla Periódica. Podéis aprender más en el siguiente enlace.

Se repasará y ampliará la Química vista en 3ºESO con la Química Orgánica, así que ya sabes, vete a la sección de 3ºESO y lee.

 

 

 

En el siguiente enlace interactivo se pueden ver los espectros de emisión o de absorción de los elementos conocidos.

 

En este tienes un modelo interactivo con las configuraciones electrónicas de los elementos. Y aquí un script para construir átomos partiendo de las partículas funcamentales.

 

¿Qué son los isótopos? en el siguiente enlace en particular los del H.

 

 

Aquí tienes la fusión de isótopos de H para dar He , se puede utilizar para produicir energía o para producir la muerte. Hay una película sobre el tema llamada "Reacción de Cadena" .

En el siguiente vídeo se explica la diferencia entre Fisión y Fusión nuclear:

Y en el siguiente explican qué es la Energía Nuclear:

Busca información sobre el ITER y después de aprender sobre ello Tuitea por qué crees tú que no se ha instalado en España 

Tweet:  #IterEspañaNo

 

¿Conoces a algún Físico del los siglos XX o actual más conocido que Einstein?¿Qué conoces de él?.Completa tu opinión sobre el después de ver el documental siguiente y úsalo para realizar un breve informe en tu cuaderno o blog.

Realizaremos de manera cooperativa una PRÁCTICA sobre  cristalización donde creemos cristales

Anexo Ampliación Formulación Inorgánica

Los Compuestos Binarios se han visto en 3ºESO , echad un vistazo a esa sección, aunque debes saber que lo dimos algo simplificado, habiendo algunas excepciones que en éste curso sí debes conocer (como la nomenclatura del N, del Mn...)

Por ejemplo comentar que hay algunos compuestos que presentan excepción en todas estas reglas para los óxidos, como son el MnO2 y los óxidos de nitrógeno. Estos compuestos presentan como excepción que en nomenclatura tradicional se nombran de forma diferente y además hay óxidos de nitrógeno en que el nitrógeno utiliza valencias que no son las que usa habitualmente.Puedes descargarte los números de oxidación de los elementos en la sección correspondiente de 3ºESO.

 

Veremos nuevamenete los Peróxidos cuya teoría la podemos recordar o aprender en el siguiente enlace. En resumen:

Son combinaciones binarias del oxígeno generalmente con un metal,  derivados de los óxidos que contiene el agrupamiento ( -O-O-) “Peroxo”. El número de oxidación del oxígeno es (-1), pero se representa siempre en forma dímero: (O2)-2

FORMACION:

Óxidos básicos + oxigeno = Peróxidos.

NOTACIÓN:

Para escribir la fórmula de un peróxido se escribe el simbol del metal con subíndice 2 seguido del grupo Peroxo (O2) entre paréntesis con la valencia del metal m como subíndice.

 

M es un metal cualquiera que actúa con valencia m =>M m

(O2) es el grupo Peroxo, que actúa con valencia -2

M m + (O2)-2 “intercambio valencias” quedando

                         

M2 (O2)m

 

  • Si “m” es impar la formula se queda así.

 M2 (O2)m

  •   Si m es par hay que simplificar los subíndices.

    M1  (O2)m/2

 

            El subíndice 1 nunca debe ponerse con lo que tomará la forma

 

M (O2)m/2

 

Completaremos la Inorgánica con los Compuestos Ternarios, ésto no es tan sencillo ya que hay muchas excepciones y nomenclaturas distintas, intentaré simplificarlo al máximo:

 

 

Oxoácidos

 

Los ácidos u oxiácidos son compuestos ternarios, formados por tres elementos distintos: hidrógeno, que actúa con su estado de oxidación 1, oxígeno, que siempre actúa con estado de oxidación -2 y un tercer elemento X de la tabla periódica, que actuará con un estado de oxidación positivo. Son los antiguos anhídridos u óxidos no metálicos pero hidratados (moléculas formadas por oxígeno y un no metal que se enlazan a moléculas de agua).

 

La fórmula de los oxiácidos empieza por el símbolo del hidrógeno, a continuación el símbolo del elemento y, finalmente, el símbolo del oxígeno, cada uno con un subíndice de forma que la suma de los estados de oxidación de los átomos de la fórmula sea 0 y recordando que la valencia es el estado de oxidación sin considerar su signo:

HaEbOc

a + b·VE - 2·c = 0

Conocida la fórmula, es posible calcular la valencia del átomo central, sin más que aplicar esa fórmula. Así, para el H4P2O7 el fósforo tendrá como valencia:

a + b·VE - 2·c = 0
4 + 2·VE - 14 = 0
2·VE = 10

4 + 2·VE - 2·7 = 0
2·VE - 10 = 0
VE = 5

  • NO PERMITIDA POR LA IUPAC :En la nomenclatura Stock, el nombre empieza con el sustantivo ácido, después sigue una palabra que se obtiene con un prefijo que indica el subíndice del oxígeno y que se aplica a la raíz oxo, un prefijo que indica el subíndice del elemento central, y la raíz del nombre de dicho elemento con el sufijo ico y, entre paréntesis y en números romanos, su valencia:

H4P2O7

H2SO4

Ácido heptaoxodifosfórico(V)

Ácido tetraoxosulfúrico(VI)

Conocida la fórmula, determinar el nombre es calcular la valencia del elemento central y leer la fórmula de derecha a izquierda.

Conocido el nombre sistemático, la determinación de la fórmula es, en esencia, calcular el número de hidrógenos del ácido, lo que se puede realizar como se determinó la valencia del elemento central, empleando la misma ecuación.

 

  • NO PERMITIDA POR LA IUPAC: En la nomenclatura sistemática se nombran con un prefijo que indica el subíndice del oxígeno y que se aplica a la raíz oxo, un prefijo que indica el subíndice del elemento central, y la raíz del nombre de dicho elemento con el sufijo ato, entre paréntesis y en números romanos, su valencia, y finalmente la preposición de y el sustantivo hidrógeno:

H2Cr2O7

HClO4

Heptaoxodicromato(VI) de hidrógeno

Tetraoxoclorato(VII) de hidrógeno

Conocida la fórmula, el nombre se determina calculando la valencia del átomo central, como se ha visto anteriormente y aplicar las reglas anteriores.

Si lo que se conoce es el nombre, este lleva implícita la fórmula, salvo por el número de hidrógenos, que habría que calcular.

  • RECOMENDADA POR LA IUPAC: En la nomenclatura tradicional se nombran con la palabra ácido seguida del prefijo hipo , -,- o per seguida del nombre del X terminado en oso o ico según el número de oxidación con el que actúe:

HClO4

Ácido perclórico

 

El P, As, Sb, B, Al tienen gran avidez por el agua, entonces pueden sumar 1, 2 o 3 moléculas de agua dependiendo del agua que halla en la reacción.

Si suman 1 molécula de agua comienza por la palabra –meta.

Si suman 2 molécula de agua comienza por la palabra –piro.

Si suman 3 molécula de agua comienza por la palabra -orto.

           

            P2O5  + H2O               H2P2O6 = HPO3           Ácido metacarbónico

            P2O5  + 2H2O             H4 P2O7                              Ácido pirofosfórico

            P2O5  + 3H2O             H6 P2O8                              Ácido ortofosfórico    

 

El carbono y el silicio pueden sumar 1 o 2 moléculas de agua.

 

Si suman 1 molécula de agua se les comienza por meta- el cual se puede eliminar.

 

            CO2 + H2O                 H2CO3                                Ácido metacarbónico

 

Si suman 2 moléculas de agua se les comienza por orto.

 

            CO2 + 2HO                H4CO4                               Ácido ortocarbónico

  • En la nomenclatura estequiométrica sería como la sistemática, pero leyendo también el subíndice del hidrógeno y no utilizando el nº de oxidación del no metal.

Ejem:                    H3PO4 : tetraoxofosfato de trihidrógeno

 

  • PERMITIDA POR LA IUPAC: La nomenclatura de composición o llamada Sistemática estequiométrica. Se señalan cuantos hidrógenos con el prefijo di, tri o tetra, cuántos oxígenos igualmente seguido del no metal acabado en ato siempre.
                            _____Hidrógeno (_______óxido   N-ato)

Ejem:                    HNO3  :  Hidrógeno (trióxido nitrato)

 

  • PERMITIDA POR LA IUPAC: La nomenclatura de adición. Se señalan cuantos hidrógenos con el prefijo di, tri o tetra, cuántos oxígenos igualmente seguido del no metal. El número de H te dice de cuántos hidróxidos proviene.

                            ________Hidróxido______óxido___-N

Ejem:                    HNO3   

                      se descompone primero en hidróxido NO2(OH):  Hidrógeno dióxido                              nitrógeno

                            H2SO3   

                      se descompone primero en hidróxido SO(OH)2:  Dihidrógeno óxido                              azufre

 

 

Oxosales (oxisales)

Se denomina sal a la reacción entre un ácido + hidróxido.

ÁCIDO + HIDRÓXIDO = SAL + H2O

 

La neutralización completa del ácido por la base lleva consigo la sustitución de todos los iones hidrógeno del ácido por el catión del hidróxido, formándose además agua en la reacción. Puede, pues, considerarse como compuestos binarios formados por un catión (proveniente de la base) y un anión (que proviene del ácido).
En la fórmula se escribirá primero el catión y luego el anión. Al leer la fórmula el orden seguido es el inverso.Para nombrar las sales neutras, basta utilizar el nombre del anión correspondiente y añadirle el nombre del catión, según hemos indicado anteriormente.
Si el anión tiene subíndice, se puede expresar con los prefijos multiplicativos bis, tris, tetrakis, pentakis, etc. No obstante, si se indica la valencia del metal no son precisos estos prefijos, pues queda suficientemente clara la nomenclatura del compuesto.

 

  • RECOMENDADA POR LA IUPAC: En la nomenclatura tradicional, se nombra el anión indicando a continuación el nombre del metal que forma la sal terminada en -oso o –ico según se emplee la valencia menor o mayor del metal.

Ejemplos:

Cuando el ácido del que proviene la sal acaba en –oso la sal correspondiente acaba en –ito.

HClO2 + RbOH         =>              RbClO2 + H2O            

Clorito de rubidio

 

Cuando el ácido del que proviene la sal acaba en –ico, la sal correspondiente acaba en –ato.

       HNO + KOH         =>              KNO + H2O  
       Nitrato de potasio
Fe2(CO3)3se nombra como carbonato férrico. Procede del ácido carbónico,H2CO3, que al perder todos los iones hidrógeno se convierte en carbonato (cambiando la terminación -ico por -ato), CO32-, y combinarse con el catión férrico, Fe3+, e intercambiar la valencia (el 2 del carbonato al hierro y el 3 del hierro al carbonato).
 
  • NO PERMITIDA POR LA IUPAC: En la nomenclatura Stock, se nombran igual que en la tradicional pero indicando el número de oxidación del metal, entre paréntesis y en números romanos.Ejemplo: Fe2(CO3)3: carbonato de hierro(III)

  • NO PERMITIDA POR LA IUPAC: En la nomenclatura sistemática, se nombra primero el anión y a continuación el nombre del metal con sui valencia. Si por el intercambio de valencias, el anión del oxoácido llevase subíndices, estos se indican por medio de multiplicativos griegos bis-, tris-, tetraquis-, etc
Ejemplo: Fe2(CO3)3: tris[trioxocarbonato(IV)] de hierro(III)
 

En la nomenclatura Sistemática y de Stock QUE YA NO ESTÁN PERMITIDAS POR LA IUPAC DESDE 2005, entonces y resumiendo se nombraban de la siguiente manera.

-         Número de oxígenos con el prefijo correspondiente

-         Nombre del elemento central acabado en –ato

-         Valencia del elemento central en números romanos entre paréntesis

-         Nombre del elemento a la izquierda de la fórmula

-         Valencia del elemento de la izquierda de la fórmula en números romanos y entre paréntesis

 

 

---------NOTA----------

Si a la derecha de la fórmula hay algún número se le nombra al principio con los prefijos:

 

2-dis

3-tris

4-tetris

Ejemplos:

 

SAL CATIÓN ANIÓN SISTEMÁTICA/TRADICIONAL
NaClO Na+ ClO1- oxoclorato (I) de sodio
      hipoclorito sódico
NaClO2 Na+ ClO21- dioxoclorato (III) de sodio
      clorito sódico
NaClO3 Na+ ClO31- trioxoclorato (V) de sodio
      clorato sódico

 

Más ejemplos: 

RbClO2           Dioxo clorato (V) de rubidio (I)

KNO3             Trioxo nitrato (V) de potasio (I)

MgSO4           Tetraoxo sulfato (VI) de magnesio (II)

Fe2(CO3)3         Tris[trioxocarbonato (IV)] de hierro (III)

 

 

 

 

 

A continuación una serie de videos explicativos de la Química Inorgánica vistos en 3ºESO  .

 

Como ampliación puedes introducirte en los siguientes temas:

  • Problemas de ácidos y bases en el siguiente enlace .Puede realizar los problemas propuestos en esta página web con el objetivo de aplicar los conocimientos adquiridos en este tema sobre las propiedades del agua como disolvente,el pH, el pKa y la capacidad de tamponamiento.
  • Estructura del agua en el siguiente enlace y en el siguiente enlace .En ambos enlaces se puede observar de manera gráfica la Estructura del agua, enlaces de hidrógeno, modelo del hielo cúbico, simulación del agua líquida, propiedades ácidobase, transporte de protones a través del agua.

 

Ejemplos de oxosales , podéis en ellos  ver los aniones.Una regla nemotécnica que se suele usar para recordar que -oso se transforma en -ito y -ico en -ato es la siguiente "Cuando el oso toca el pito, Perico toca el silbato" .

Nomenclatura Química según la IUPAC . Solo se necesita de la página 77 a la 81
A partir de 2005 se recomienda utilizar éstas nomenclaturas.
20061127NomenclaturaQICap1-7Pdf.pdf
Documento Adobe Acrobat 1.1 MB

Manual de Formulación inorgánica de 4ºESO y Bachillerato. Nomenclatura y Formulación Inorgánica avanzada , nosotros solo veremos compuestos ternarios , pero como ampliación se puede ver los cuaternarios. A continuación en un libro digital:

Como PRÁCTICA de campo realizaremos un análisis del agua de las Marismas de Santoña, como parte de El DÍA MUNDIAL DE CONTROL DE LA CALIDAD DEL AGUA AGUA (World Water Monitoring Day),este  es un programa educativo de alcance internacional que fomenta la concienciación pública para la protección de los recursos hídricos. Se basa en la participación de los ciudadanos, a partir de un estudio básico, de sus propias masas de agua. En el 2007, por primera vez, España se sumó a este proyecto educativo internacional creando el Día Mundial  del Control de la Calidad del Agua y el Centro desde 2011. Se realizará la Práctica Análisis de la contaminación de las aguas de las Marismas de Santoña como parte de las actividades del Día Mundial del control de la calidad del agua incluido en el Proyecto de Sostenibilidad del centro .Se hará una introducción teórica, un trabajo de campo , posterior análisis de los resultados, cartelería ¡nformativa y subida de datos a http://www.worldwatermonitoringday.org .

Puedes descargar el manual de la práctica de campo a continuación:

Manual.pdf
Documento Adobe Acrobat 4.5 MB

UD 7: Química Orgánica

Es la que se ocupa de los compuestos del C. Las fórmulas que trabajaremos son la desarrollada y la molecular.


HIDROCARBUROS

Son compuestos del carbono con sólo H. Se agrupan en :


  • Alcanos

Estructura del nombre

El nombre de un alcano está compuesto de dos partes, un prefijo que indica el número de carbonos de la cadena seguido del sufijo -ano que caracteriza este tipo de compuestos, (met-ano, et-ano, prop-ano, but-ano).

Elección de la cadena principal

Encontrar y nombrar la cadena más larga de la molécula.  Si la molécula tiene dos o más cadenas de igual longitud, la cadena principal será la que tenga el mayor número de sustituyentes.









Numeración de la cadena principal

Numerar los carbonos de la cadena más larga comenzando por el extremo más próximo a un sustituyente. Si hay dos sustituyentes a igual distancia de los extremos, se usa el orden alfabético para decidir cómo numerar.


Formación del nombre

El nombre del alcano se escribe comenzando por el de los sustituyentes en orden alfabético con los respectivos localizadores, y a continuación se añade el nombre de la cadena principal. Si una molécula contiene más de un sustituyente del mismo tipo, su nombre irá precedido de los prefijos di, tri, tetra, ect


  • Alquenos


Conceptos generales

El grupo funcional característico de los alquenos es el doble enlace entre carbonos. Cumplen la misma formula molecular que los cicloalcanos CnH2n, ya que también poseen una insaturación. Para nombrarlos se cambia la terminación -ano de los alcanos por -eno.


Reglas de nomenclatura

Regla 1.- Se elige como cadena principal la más larga que contenga el doble enlace.

Regla 2.- Se numera la cadena principal de modo que el doble enlace tenga el localizador más bajo posible.

Regla 3.- Se indica la estereoquímica del alqueno mediante la notación cis/trans o Z/E

Regla 4.- Los grupos funcionales como alcoholes, aldehídos, cetonas, ác. carboxílicos..., tienen prioridad sobre el doble enlace, se les asigna el localizador más bajo posible y dan nombre a la molécula.


  • Alquinos



Nomenclatura de alquinos

El grupo funcional característico de los alquinos es el triple enlace carbono-carbono. La IUPAC nombra los alquinos cambiando la terminación -ano de los alcanos por -ino. Esta terminación está precedida de un localizador que indica la posición del triple enlace dentro de la cadena.

 

Numeración de la cadena principal


Se numera la cadena principal de manera que el triple enlace tome el localizador más bajo posible. Cuando hay un doble y un triple enlace se numera empezando por el extremo más próximo a cualquiera de los grupos funcionales. Si están a la misma distancia de los extremos se numera empezando por el doble enlace. Los grupos funcionales (-OH), tienen preferencia sobre los triples enlaces y se les asigna el localizador más bajo.

Alquinos como sustituyentes.
Cuando un alquino actúa como sustituyente se cambia la terminación -o por -ilo


Para más información en la web http://www.quimicaorganica.net/

Puedes descargar los manuales de química orgánica siguientes si quieres (vía-Heurema.com):

QO1
SimbOrg4.pdf
Documento Adobe Acrobat 798.3 KB
QO2
SimbOrg5.pdf
Documento Adobe Acrobat 1.3 MB

A continuación , por si no tienes suficiente, otra serie de videos explicativos sobre Química Orgánica para que puedas volver a las explicaciones vistas en clase en cualquier momento.

 

En el siguiente link podemos ver en 3D las moléculas orgánicas que aprenderemos a nombrar y formular.

 

El Proyecto Ulloa del Ministerio de Educación nos proporciona un material interactivo con teoría y ejercicios y Formulación Orgánica:

Teoría y ejercicios

 

 

Reacciones RedOx en el siguiente enlace.

¿Esta molécula es compleja? pero sus partes te deberían sonar...se usa para algo muy curioso, pincha en la imagen para profundizar.

UD 8 Los cambios químicos

Vamos a intentar entender por qué se desprende energía en las reacciones exotérmicas y en cambio se absorbe en las endotérmicas.Para ello tomemos como ejemplo la combustión de metano (gas natural):

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)+ Energía

Reacción exotérmica.Pero ¿por qué se sabe que es exotérmica y además cómo se conoce exactamente la energía que se desprende por cada mol de metano quemado?.Todo eso no lo dice la energía que tienen los reactivos y los productos de la siguiente manera:

 

Es evidente que para formar los productos (CO2 y H2O ) a partir de reactivos

(CH4 y O2) deben romperse enlaces para luego formar otros diferentes. Como

hemos visto , la energía necesaria para romper enlaces depende de la naturaleza de los mismos y, por lo tanto, si hay diferencias entre los enlaces

que se forman comparados con los que se rompen, el cambio neto de Energía es distinto de 0 (es importante reconocer que si debemos entregar energía para romper enlaces, en el proceso opuesto, la formación de enlaces, se libera energía).

Podemos imaginar dos situaciones. Una en que la energía necesaria para romper los enlaces es menor que la energía que se libera al formarse los enlaces en los productos. En ese caso el efecto neto es que la reacción transferirá una cierta cantidad de energía al ambiente. Diremos que estamos en presencia de una reacción Exotérmica. Las combustiones son el ejemplo típico de esta situación.

En caso contrario, caso en que debamos entregar una cierta cantidad de energía para que se produzca la reacción diremos que la reacción es Endotérmica.

En cualquier caso la diferencia de energía, ΔE, siempre será igual a la energía final, energía de los productos, menos la energía inicial, energía de los reactivos

ΔE = E final – Einicial = Einterna( productos) – Einterna(reactivos)

En donde usamos Einterna para enfatizar que tomamos en cuenta toda la energía de los átomos separados y de la molécula, ambos sistemas en reposo. 

 

En un proceso exotérmico, en donde la energía interna de los productos es menor que la energía interna de los reactivos, siempre el ΔE va a ser negativo, en cambio en un proceso endotérmico, en donde la energía interna de los productos es mayor que la energía interna de los reactivos, siempre el ΔE va a ser positivo.

 

Para evaluar la magnitud de la energía transferida o recibida, ya sea de la reacción hacia el ambiente o al revés, usaremos datos experimentales de Energías de Enlace.

E enlace = E interna de átomos por separado – E interna de la molécula

 

Si bien no podemos asignar un valor a la energía interna de los átomos y la molécula, lo que realmente interesa son las diferencias de energía entre ambos, pues esa es la energía que se transfiere. Luego si construimos una escala, definiendo (arbitrariamente) que la energía de los átomos por separado es 0, entonces utilizando la ecuación tenemos

Energía interna de la molécula = - Energía de enlace

En esta escala, dado que siempre los átomos por separado tienen una energía mayor que enlazado, la energía interna es siempre negativa, así:

ΔE= Eenlace (reactivos) – Eenlace (productos)

variación negativa para exotérmicas y positiva para endotérmicas.

 

Desde hace un tiempo para acá la química se ha venido incorporando a la alta cocina, los cocineros son los nuevos actores o músicos. ¿Conoces qué es la esferificación?. Sigue el link si no te suena.¿Cómo crees que esto, que ya se conoce desde hace décadas, puede ayudarnos con el desarrollo sostenible?.

Realizaremos una PRÁCTICA sobre Esferificar agua potable, podéis seguir las instrucciones en el siguiente vídeo. Al entregar debéis responder a la anterior pregunta analizando el problema que podría solucionar.

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