Una tabla periódica reactiva

Me gustaría dejaros un enlace a una curiosa tabla periodica.

En ella, podreís escoger elementos de la misma y hacerlos reaccionar para comprobar que moléculas se forman. La propia aplicación, además, os facilitará datos curiosos de la nueva molécula formada.

¡Os invito a que la probéis y experimentéis de una manera sencilla y muy didáctica!

Tabla periódica

el agua, la sal y unas cervezas

Un barril, agua, hielo, sal y botes de cerveza...y chas! ¡¡¡La cerveza se mantiene durante más tiempo fría!!!

¿Qué ha ocurrido?

Durante el verano, muchos y muchas de nosotros hemos realizado comidas con amigos donde la nevera no podía albergar toda la bebida que íbamos a consumir o simplemente no disponíamos de una. Una solución es mantener la bebida fría dejándola en un barril lleno de hielo.

La ciencia y más concretamente nuestra amiga la Termodinámica nos ofrece una opción para mantener la bebida durante más tiempo fría. Se trata de preparar disoluciones binarias!!!

La receta es muy sencilla. Agua, Sal y hielo. 

1- En un barril, llenar un tercio de agua. 

2- Añadir un par de vasos de sal.

3- Rellenar con cubos de hielo.

4- Finalmente, colocar los botes de cerveza y dejar reposar.

¿De qué sirve lo que hemos hecho?

Al añadir tanta cantidad de sal hemos provocado que el agua no pueda disolver toda la sal (disolución saturada). El sistema creado entre el exceso de sal y el agua tenderá a "buscar" agua para poder disolver el exceso de sal. La única agua presente, está en los cubos de hielo pero...Oh! se encuentra en forma sólida!!! El sistema necesita calor para fundir el hielo.

El sistema entra en crisis y se pregunta, ¿Dónde puedo encontrar calor? Se pone a buscar por el barril y encuentra los botes de cerveza. Bingo! Rápidamente "roba" calor de los botes para utilizarlo en la fusión del hielo.

El agua y la sal forman una mezcla binaria. ¿Qué significa esto? Pues que las mezclas binarias tienen un punto de fusión y ebullición diferente al de las sustancias puras. Concretamente para el agua, tiene un punto de ebullición superior a 100ºC y un punto de congelación inferior a 0ºC. 

¿Entonces? Pues que el sistema que está "robando" calor a los botes, va a necesitar más calor del que creía para fundir el hielo. ¿Resultado? Los botes de cerveza pierden mucho más calor y en consecuencia se enfrían más.

Si no tuviésemos sal, el agua se encontraría con el hielo y el sistema hielo-agua empezaría a buscar un equilibrio de temperatura. El agua "robaría" calor también a los botes para fundir el hielo pero claro, al ser agua pura, la temperatura de fusión es superior de modo que necesitaría menos calor y los botes se enfriarían menos.

Conclusión. Cuando queráis enfriar bebida añadid sal. Y no os contengáis! que es barata.

Oye Paco. ¿Y qué se enfría mejor, el vidrio o el metal?

Claramente el metal. Es mejor conductor que el vidrio y además la capa de material es mucho más fina que en el vidrio por lo que el líquido ámbar se enfría antes.

¿Cómo actúa un protector solar?

Siguiendo con la serie de entradas temáticas del Verano hoy me gustaría hablar sobre los protectores solares. 

A pesar de que vivimos en una época de crisis económica donde parece que nada importa más que el empleo, la estabilidad, la macro y microeconomía, etc...

Siguen existiendo problemáticas que aunque han pasado a un segundo plano son importantes. 

No hace mucho hablábamos de lo perjudicial que puede llegar a ser tomar el sol actualmente. Hablábamos del agujero de la capa de ozono, del protocolo de Kyoto. De cómo la atmósfera no era capaz de filtrar todas las radiaciones solares y por ello era vital protegerse en caso de querer tomar el sol.

Todo eso no ha cambiado, es más me atrevería a decir que si las inversiones siguen menguando y el foco se aleja de dichas temáticas muy probablemente se esté agravando. Es por tanto necesario estar informado de que son las radiaciones solares y de que "armas" disponemos para protegernos.

Es lógico y normal que queramos ir a la playa y tomar el sol. Las pieles morenas nos favorecen y nos hacen tener un aspecto más agradable.  Además el Sol es beneficioso en muchas cosas, favorece la activación de rutas metabólicas, nos permite adquirir vitaminas...

Es una exposición prolongada lo que es perjudicial. Y más concretamente una exposición prolongada a los rayos UVB.

Una quemadura se produce cuando al estar expuestos a una radiación prolongada de rayos UVB  se excede la capacidad de la Melanina de proteger la piel.

Hablamos de rayos UVB ya que este es el tipo de radiación más perjudicial. La radiación UVB penetra más adentro de nuestro organismo siendo un riesgo para nuestra salud. La radiación UVA, más conocida, es menos penetrante pero no por ello saludable. 

La radiación UVB es filtrada por la capa de ozono, por lo que su llegada hasta la superficie está atenuada. La degradación de la capa favorece que pueda llegar con mayor facilidad a nosotros por lo que es más necesario aplicar filtros solares.

Imagen 1.Radiación UVA y UVB

El resultado de la quemadura es el tono rojizo que se adquiere y que luego deja paso a un tono cobrizo, tan atractivo hoy en día.

¿Qué significa el número que viene en el envase? (15, 30, 50)

Imaginemos que tenemos un reloj con cronómetro. Ahora nos acostamos en la playa al mediodía y lo ponemos en marcha. Tranquilamente, nos ponemos a tomar el sol hasta que observemos que nuestra piel adquiere una tonalidad rojiza, es decir, nos hemos quemado.

En ese momento paramos el reloj. Ese es el tiempo que tardamos en quemarnos para esa intensidad de sol.

Bien, ahora cuando compremos un protector solar estamos en situación de conocer cómo puede actuar. El factor que viene indicado en el envase es el indicador.

Por ejemplo, si decidimos comprar un factor 15. El tiempo que estaremos protegidos aplicándolo no es más que (15 x tiempo que tardamos en quemarnos). Si nosotros calculamos que tardábamos 20 minutos que quemarnos, la crema nos protege, 15x20= 300 minutos. Pasado este tiempo deberemos aplicar más cantidad para evitar que nuestra piel se queme.

¿Pero exactamente qué función tiene un protector solar?

Un protector solar no es más que un filtro de rayos UV que aplicamos sobre nuestra piel. Está compuesto de moléculas orgánicas que absorben la radiación y evitan que penetren en nuestro organismo.

Existen dos tipos de protectores solares, los filtros físicos y los filtros químicos.

Los filtros físicos, actúan como una pantalla que no permite que la radiación solar penetre en nuestra piel. El dióxido de titanio puede actuar de esta manera.

Los filtros químicos, actúan absorbiendo la radiación y transformarla en otro tipo de energía que no resulta perjudicial para nuestro organismo. Este tipo de filtros son lo que se clasifican en factores, explicados anteriormente.

Además, posee agentes hidratantes que evitan que la piel se reseque debido al sol.

¿Entonces si me aplico un protector solar no me pondré moreno/a?

No es cierto, muchas veces no nos aplicamos protector o nos aplicamos protector de bajo factor ya que creemos que así nos pondremos morenos más rápidamente. Sinceramente, nos quemaremos más rápidamente pero no nos pondremos morenos.

Al aplicar una crema, estamos reduciendo drásticamente la capacidad de absorber rayos UV pero no totalmente. Una parte de ellos siguen pudiendo penetrar por lo que si nos pondremos morenos. Eso sí, de una forma más segura.

¿De donde viene la arena del mar?

El pasado fin de semana estuvimos en la playa disfrutando del recién estrenado Verano. La playa a la que solemos ir es de arena y precisamente mientras dábamos un paseo por la orilla y al hundir los pies me pregunté... Toda esta arena, de donde viene?

Tal vez una pregunta previa a la procedencia de la arena pueda ser, de que está hecha la arena?

La arena de la playa está formada por minúsculos granos de tamaño milimétrico de distintos y diversos materiales. En su mayor parte la arena está compuesta de cuarzo o sílice. 

La sílice es uno de los minerales más abundantes en la corteza terrestre.

Además de la sílice de aspecto vidrioso tenemos también feldespatos, calcita, o incluso óxidos de hierro que confieren a la arena una tonalidad rojiza.

¿De dónde proviene entonces toda esa cantidad de material?

Bueno, realmente la arena no es más que el proceso de erosión de la roca en contacto continuo con el oleaje del mar. Los restos erosionados son transportados por las corrientes hasta la orilla del mar donde se va depositando.

Como observación de dicho fenómeno, os invito a que los días posteriores a una marejada o fuerte oleaje os acerquéis a la playa. Observareis la cantidad de restos de arena, algas, piedra, etc. Que el mar deposita en la orilla. No es más que el resultado de la fuerte corriente.

¿Por qué unas playas son de arena y en cambio otras son de piedra?

Como he indicado antes, el mar tiene la capacidad de arrastrar sedimentos. Dependiendo de la fuerza de esta, variarán la naturaleza de los mismos. En playas donde la fuerza de la marejada es fuerte la cantidad de piedras que puedan llegar será mayor que en playas con débil marejada. 

Un hecho relevante es que en muchas playas de fina arena una vez entramos en el agua observamos que prácticamente no cubre. 

Es necesario adentrarnos mucho para que nos cubra. En el caso de playas de piedra, el hecho es justo al contrario. Ya desde que entramos en el agua, el agua nos cubre. Siendo además, en la mayoría de los casos, el lecho marino de piedra.

Otra curiosidad es la geometría de las piedras. Si nos fijamos tienen forma de óvalos. Es decir, presenta forma alargada y cantos rodados. Esto es debido a la erosión del mar. 

Si durante un tiempo prolongado dejásemos expuesta una roca a la acción de la erosión del mar, llegaría un momento que ésta sería completamente redondeada.

Para terminar indicar que el hecho de que la arena se quede pegada a nuestra piel, algo muy molesto, es debido al tamaño de partícula. La arena fina posee una elevada superficie específica por lo que la superficie que se queda en contacto con nuestra piel es más grande quela que estaría en caso de que el grano de arena tuviese un mayor tamaño.

Para saber más curiosidades sobre el mar, podéis leer la entrada que ya publiqué en su día sobre los efectos ópticos que se producían en la arena de la playa: 

http://cormelius.blogspot.com.es/2011/07/arena-de-la-platja-amb-distint-color.html

Fuentes:
 - www.Quo.es

¿Podemos predecir si lloverá o hará calor?

Este Viernes volvía del trabajo y observé la chimenea de una empresa. El humo blanco, vapor de agua, no "subía". No formaba la típica columna de humo a la que estamos acostumbrados. Me extrañé un poco y me pregunté. ¿Por qué no sube el vapor?

Casi al mismo tiempo, en la radio del coche el experto en meteorología de la emisora anunciaba un fin de semana cálido, con temperaturas agradables. ¿Tendría algo que ver?

La respuesta es si. Y la encontramos en algo que estamos hartos de oír en la televisión y más concretamente en el tiempo.

Hablo de las bajas y altas presiones. 

Imaginemos que estamos en un desierto, ahora imaginemos que tenemos encima nuestra una columna de aire que se apoya en nuestra cabeza y que sube hasta donde la vista no logra alcanzar.  Cuando hablamos de altas presiones, esa columna que reposa sobre nosotros es más pesada. Mientras que si nos referimos a bajas presiones, la columna pesa poco.

Si aplicamos este ejemplo a las nubes debemos imaginar una masa de aire caliente. El aire caliente es menos pesado y por tanto tiende a subir (un ejemplo ilustrativo son los globos aerostáticos, calentamos aire para que suban). Al subir el aire, el peso que puede ejercer sobre el suelo y nosotros mismos es menor, produciendo una baja presión.

Pero, al tener una baja presión. El aire frío tiende a ocupar el espacio dejado por el caliente. Por lo que hay riesgo de que se produzcan lluvias.

Vamos al ejemplo de altas presiones. Conforme el aire frío va ocupando el espacio, se genera una corriente y viento. La presión va aumentando. Dicho aire, pasado un tiempo empieza a templarse, la presión es alta ya que el aire frio ha ocupado el espacio pero las temperaturas vuelven a ser agradables. 

A las bajas presiones también las conoceremos con Borrascas. Y a las altas presiones como anticiclones. 

Imagen 1. Flujo de aire en alta y baja presión.

¿Cómo podemos predecir si lloverá? 

De lo leído anteriormente, sabemos que conforme la presión disminuya, un frente de aire frío puede entrar con una alta probabilidad de que nos llueva. Así pues, si al fijarme en la chimenea hubiese detectado que la columna de vapor era alta y recta, hubiese sabido que en un futuro próximo se acercarían bajas temperaturas y lluvia.

Por el contrario, al observar la columna de vapor baja, incluso plana (conforme sale el vapor se mueve en horizontal) hubiese sabido que tenemos una alta presión por lo tanto, en las fechas que estamos con el Sol incidiendo con fuerza, el aire que se encuentra alrededor tenderá a calentarse y tendremos unos días agradables sin lluvia.

El tiempo se basa en esto, presiones que provocan que el aire circule. Por lo que todo aquello que os pueda ayudar a detectar y comprobar la presión os dará pistas del tiempo que hará...

Para leer más entradas sobre clima:

- Gota freda: http://cormelius.blogspot.com.es/search/label/clima

Mentiras de la L-Carnitina

 Llegamos a Mayo y con el calor primaveral se inicia la operación bikini que durará hasta el Verano para lucir cuerpos de ensueño!

Una práctica habitual es salir a hacer deporte y acompañarlo de una dieta sana y variada. Algunos y algunas optan por realizar ejercicios aérobicos en gimnasios con el afán de obtener unos resultados óptimos más rápidamente. 

Además, acompañan el esfuerzo de sustancias que permitan acelerar, más si cabe, el metabolismo de grasa y por consiguiente, reducir volumen y peso.

Es habitual la ingesta de L-Carnitina entre estas personas que desean mejorar resultados en el menor tiempo posible. 

Para los que no estén familiarizados con el nombre o los que si lo estén pero no conozcan bien de que se trata, hoy hablaré de ella.

¿Qué es la L-Carnitina?

La L-Carnitina o Carnitina no es más que una amina cuaternaria que se sintetiza en el hígado, los riñones y el cerebro a partir de dos aminoácidos esenciales.

Tiene como función principal el transporte de ácidos grasos a las mitocondrias donde se producirá un proceso metabólico para obtener energía. Es decir, se consumen grasas para obtener energía.

Es importante quedarse con el concepto de transporte, ya que más adelante lo retomaremos.

Un déficit en la concentración de Carnitina provoca una disminución en la obtención de energía, de modo que el ácido graso pasa a formar parte del tejido adiposo. Conclusión, aumentamos de peso debido a la grasa.

Imagen 1. 1) Mitocondria 3) ácidos grasos 2) Carnitina

¿Cuál es la fuente de Carnitina?

Encontraremos Carnitina en alimentos tales como las carnes rojas principalmente. Cabe destacar que las concentraciones de Carnitina necesarias son relativamente bajas y que el consumo que se pueda producir de ella se restaura en nuestro propio organismo, no siendo necesario tomar un suplemento.

¿Sirve de algo tomarla durante la práctica del ejercicio?

Lamentablemente la respuesta es NO! Nos venden la Carnitina como un suplemento quema-grasas, que cataliza el proceso del metabolismo de la grasa pero nada de esto es cierto.

Como hemos dicho antes, hay personas que sufren un déficit en la concentración de Carnitina por lo que para ellas si es necesario tomarlas.

En el caso de personas con una salud normal un mayor aporte de Carnitina no hace nada, tan solo vaciar nuestros bolsillos...

El porqué es sencillo. Como he explicado en la primera pregunta, la Carnitina tiene una función de transporte de los aminoácidos hasta la mitocondria. Si nosotros aumentamos la concentración no implica que vayamos a quemar más grasa sino que tendremos un exceso en el proceso de transporte pero ni conseguiremos "coger" más ácidos grasos (función del Coenzima A) ni metabolizarlos (función de la mitocondria).

"No puede ser! Yo cuando tomo Carnitina sudo más y hago más ejercicio! "

No lo niego. Los preparados que llevan Carnitina contienen además otras sustancias como cafeína o taurina. Excitantes que provocan que nuestros ritmo cardíaco se acelere y por tanto realizamos un ejercicio aeróbico mayor. Pero nada de quemar grasas por la Carnitina.

Si uno desea tener la misma sensación puede tomar una bebida energética que es mucho más económica que estos preparados.

Así pues, el gozo en un pozo para las personas que creían que la Carnitina aumentaría la capacidad de quemar la grasa de su cuerpo. 

Al final todo se centra en lo mismo, hábitos! Debemos ser capaces de modificar nuestros hábitos alimenticios para adaptarlos a un consumo más equilibrado de calorías. Acompañar, de forma regular, la dieta con ejercicio físico aeróbico. Y por último dos variables a añadir a la ecuación, paciencia y constancia.

Por desgracia para los que quieren resultados inmediatos esta es la única fórmula del éxito...

100 años del modelo atómico de Bohr

Corre 1913 y un físico Danés de 28 años postula un modelo atómico que revolucionaría la teoría atómica conocida hasta el momento...

100 años han pasado desde que Niehls Bohr publicase sus postulados sobre el modelo atómico basado en las investigaciones del átomo de hidrógeno.

Para los menos versados en Física y Química decir que, un modelo atómico no es más que el diseño estructural de un átomo. No se trata de un simple dibujo, el modelo atómico trata de explicar las propiedades y comportamiento de los átomos.

A lo largo de la historia  y ya desde tiempos de Demócritro (Grecia clásica) existió la teoría atomista, la materia esta formada por pequeñas partículas invisibles e indivisibles. Pero lo que en un principio fue una mera hipótesis filosófica con el tiempo fue cogiendo peso y los diferentes descubrimientos experimentales no hacían sino confirmar y demostrar los razonamientos clásicos.

Hacia el S.XIX John Dalton basándose en sus propias experiencias con la Ley de las proporciones múltiples y también con la conservación de la masa de Lavoisier postula un modelo atómico.

En el, Dalton postula que el átomo es una minúscula partícula indivisible, esférica e inmutable y  que para cada elemento todas las partículas son iguales. De modo, que la combinación de partículas de un elemento con las partículas de otro, en proporciones conocidas, dará como resultado un compuesto.

Ley de las proporciones múltiples

  A finales del 1800, con el descubrimiento del electrón por parte de Thomson se re-formuló el modelo atómico y se introdujeron las cargas.
  Ahora la partícula esférica e indivisibles pasaba a tener carga positiva y en su superficie habían partículas cargadas negativamente de nombre electrones.
  Thomson fue capaz de explicar hechos tan comunes como la electrización por frotamiento y la emisión de luz de los átomos

  Rutherford a principios del 1900 se dedicó a bombardear con electrones láminas de metales. Él esperaba que la mayoría de los rayos pasasen, siguiendo las teorías de Thomson. Cuál fue su sorpresa al comprobar que algunos rayos se desviaban y unos pocos incluso rebotaban!

  Entonces? Qué demonios pasaba ahí dentro?
  Rutherford postuló que debía existir un inmenso vació entre el núcleo y los electrones. De esta manera los rayos pueden pasar sin problemas.
  En el momento que un rayo pasase cerca de la órbita de un electrón se desviaría. Y si por un casual el rayo da de pleno en el electrón, rebotaría.
 

  Así nacía el famoso modelo atómico de Rutherford que todos vemos en la serie, Big Bang Theory.

Modelo atómico de Rutherford

  Y por fin llegamos al modelo del científico que nos atañe. El modelo de Bohr.

  Por desgracia el modelo de Rutherford no era completo ya que no podía explicar un hecho, los espectros. No entendamos por espectros los fantasmas que se lamentan en psicofonias y aterran a familias en películas americanas.

  Un espectro es la radiación (energía) que absorbe o emite una sustancia. Así pues para elementos tales como los de la tabla periódica sería la huella ya que cada elemento tiene un espectro único. 

Los espectros al igual que los de las películas se pueden "retratar" dejando una serie de líneas sobre una pantalla fotográfica.

Ejemplos de espectros

  Estas marcas en el fondo negro corresponderían a saltos que van dando los electrones entre los diferentes niveles. Es decir, imaginemos que tenemos una bola que queremos que suba por un andamio. Al principio, la bola se encuentra a ras de suelo que es el estado fundamental o 0. Si nosotros queremos dejar la bola en el primer nivel del andamio deberemos lanzarla, según Planck, con una fuerza exacta. Si queremos lanzarla al segundo aplicaremos otra fuerza exacta.

  Max Planck decía que la energía tenia valores discretos (cuantificada) y que por tanto es necesaria una energía conocida para que los electrones se exciten y pasen de unos niveles a otros.

  Con todo esto Bohr planteó que el átomo esta compuesto por un núcleo de partículas positivas y neutras y alrededor de él orbitan electrones que, a diferencia de Rutherford, pueden girar en radios determinados. Los electrones están girando y no emiten energía.
  En el caso de que los electrones se exciten y pasen a otros niveles (órbitas) se producirá una emisión que es precisamente lo que se registra en el espectro.

  Bohr postuló estas observaciones en base al átomo de hidrógeno que posee un único electrón orbitando alrededor del núcleo.

  Aunque la contribución de Bohr fue magnífica no supuso un modelo atómico absoluto ya que, por desgracia, no era capaz de explicar los espectros más complejos. Es decir, aquellos que poseían más de un electrón. 

  Fue necesario introducir nuevos datos experimentales, en este caso la mecánica cuántica, para poder dar una mejor aproximación al modelo atómico.

  Hoy en día, seguimos evolucionando en el modelo atómico. Ya sabemos que los átomos SI son divisibles, conocemos partículas sub-atómicas como los quarks, se sigue investigando en partículas que componen el modelo atómico como el famoso Bosón de Higgs que ya expliqué en esta entrada.

  Para finalizar este repaso por la historia de los modelos atómicos me gustaría hacer una pequeña reflexión. Cada uno de los científicos que aquí se han enunciado, aportaron un grano de arena al modelo atómico. Sus postulados no fueron absolutos sino que se basaron en las evidencias experimentales de las que disponían en ese momento.

Mejoras en la investigación que permitieron a otros mejorar y ampliar el modelo. Y así seguimos...

  Es por ello que no podemos temer al concepto "error". Vivimos en una sociedad donde el error esta mal visto. Nos aterra errar cuando, por el contrario, debemos comprender que errar significa que podemos mejora al saber por donde no debemos ir.

  La mejora continua solo nos puede llevar a la excelencia si somos capaces de asumir el error como algo natural y necesario.
 Ya lo dijo Niels Bohr:  "Un experto es una persona que ha cometido todos los errores que se pueden cometer en un determinado campo."