Recursos Palomeras-Vallecas

Métodos de separación de mezclas homogéneas: Destilación y cromatografía

La destilación es el proceso de separar los componentes o sustancias de una mezcla líquida mediante el uso de la ebullición selectiva y la condensación. La destilación puede resultar en una separación esencialmente completa, o puede ser una separación parcial que aumenta la concentración de los componentes seleccionados en la mezcla. En cualquier caso, el proceso explota las diferencias en la volatilidad de los componentes de la mezcla. En química industrial, la destilación es una operación unitaria de importancia prácticamente universal, pero es un proceso de separación física, no una reacción química.

La destilación tiene muchas aplicaciones. Por ejemplo:

La destilación de productos fermentados produce bebidas destiladas con un alto contenido de alcohol o separa otros productos de fermentación de valor comercial.
La destilación es un método eficaz y tradicional de desalinización.

La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas cuyo objetivo es separar los distintos componentes, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia; en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos dan como resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y, por tanto, una separación efectiva en función de los tiempos de retención de cada componente de la mezcla.

La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que se excluyen mutuamente:

Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).
Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas suelen ser muy pequeñas.

Elaboración de jabón: Reacción de saponificación

Se entiende por saponificación la reacción que produce la formación de jabones. La principal causa es la disociación de las grasas en un medio alcalino, separándose glicerina y ácidos grasos. Estos últimos se asocian inmediatamente con los álcalis constituyendo las sales sódicas de los ácidos grasos: el jabón. Esta reacción se denomina también desdoblamiento hidrolítico y es una reacción exotérmica.

La reacción típica es:

GRASA + SOLUCIÓN ALCALINA = JABÓN + GLICERINA

Reacción de Saponificación
PRÁCTICA ELABORACIÓN DE JABÓN

Este proceso químico es utilizado como un parámetro de medición de la composición y calidad de los ácidos grasos presentes en los aceites y grasas de origen animal o vegetal, denominándose este análisis como índice de saponificación; el cual es un método de medida para calcular el peso molecular promedio de todos los ácidos grasos presentes. Igualmente este parámetro es utilizado para determinar el porcentaje en los cuerpos grasos de materias insaponificables, es decir, sustancias que no contienen ácidos grasos.

Equilibrios ácido-base

Para Arrhenius el concepto de ácido-base era:

Ácido es aquella sustancia que en disolución acuosa produce iones hidrógeno, o bien iones hidronio.
Base es aquella sustancia que en disolución acuosa produce iones hidróxido al disociarse.

Para Brönsted-Lowry el concepto de ácido-base fue:

Ácido es toda sustancia capaz de ceder protones.
Base es toda sustancia capaz de aceptar protones.

ACTIVIDAD I: Ácido y Bases

Existen sustancias como el agua que pueden actuar como ácido y como base y denominamos anfóteras.

Los ácidos fuertes y las bases fuertes son aquellas sustancias que están totalmente disociadas. Un ejemplo de ácido fuerte es el ácido nítrico y un ejemplo de base fuerte es el hidróxido sódico.

Los ácidos débiles y las bases débiles son aquellos que no se encuentran totalmente disociados, existiendo moléculas sin disociar, que están en equilibrio con sus correspondientes iones. Un ejemplo de ácido débil es el ácido acético y un ejemplo de base débil es el amoniaco. Tanto ácidos débiles como bases débiles establecen equilibrios y están gobernados por las constantes de acidez Ka o de basicidad Kb

ACTIVIDAD II: Simulador de disociaciones en agua de ácido débil
ACTIVIDAD III: Simulador de disociaciones en agua de ácido fuerte
ACTIVIDAD IV: Simulador de ionizaciones de un ácido débil
ACTIVIDAD V: Simulador de ionizaciones de un ácido fuerte

Kw es lo que se conoce como producto iónico del agua y es el producto de la concentración de iones oxonio e iones hidróxilo en la la disolución, como estas concentraciones suelen ser bajas se suele utilizar el concepto de pH o pOH para disoluciones ácidas o básicas.

ACTIVIDAD VI: Equilibrios ácido-base

ACTIVIDAD VII: Propiedades ácido-base de las sales

El conoce como pH de una disolución al logaritmo con signo cambiado de la concentración de iones oxonio. Existiendo tres tipos de disoluciones en función de su pH:

Disoluciones ácidas pH < 7
Disoluciones neutras pH = 7
Disoluciones básicas pH > 7

La hidrólisis de una sal es un fenómeno que ocurre al disolver ciertas sales en agua y hace que su pH sea diferente del pH neutro.

ACTIVIDAD VIII: Propiedades ácido-base de las sales
ACTIVIDAD IX; Aplicaciones ácido-base

Una reacción de neutralización es aquella en la que los iones oxonio provenientes de un ácido reaccionan con los iones hidróxilo de una base.

Para comprobar el pH en el punto de equivalencia (neutralización) se utilizan indicadores ácido-base, que son pares ácido-base débiles con distinto color en sus formas conjugadas. Al predominar una u otra forma se aprecia un cambio de color en la disolución.

ACTIVIDAD X: Valoración ácido-base interactiva
ACTIVIDAD XI: Simulador de una valoración ácido-base
ACTIVIDAD XII: Curvas de valoración
ACTIVIDAD XIII: Simulación de neutralización de ácido débil con base fuerte
ACTIVIDAD XIV: Vídeo sobre la lombarda como indicador

Puedes repasar el tema ácido-base en los siguientes sitios web:

ACTIVIDAD XV: Tema Ácido-Base 100ciaquimica
ACTIVIDAD XVI: Tema Ácido-Base Escritos Científicos
ACTIVIDAD XVII: Tema Ácido-Base Química en Física y Química en Flash
ACTIVIDAD XVIII: Tema Ácido-Base Quimitube
ACTIVIDAD XIX: Ejercicios Ácido-Base (Quimitube)

Jesús Rivera: "Cartografía marina: Marie Tharp y Jimena Quirós"

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El 13 de febrero los alumnos de 4º ESO, 1º Bachillerato asistieron a una extraordinaria charla que se llamaba: "Cartografía marina: Marie Tharp y Jimena Quirós" que impartió Jesús Rivera Martínez. Jesús es Licenciado en Ciencias del Mar y Doctor en Geología Marina y trabaja en el Instituto Español Oceanográfico (IEO).

En esta charla Jesús nos hablo de dos mujeres pioneras en su tiempo y extraordinarias en su trabajo y en su vida como son Jimena Quirós y Marie Tharp. También nos regaló un mapa marino de las Islas Canarias y nos comentó como se ve ese fondo marino.

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La primera oceanógrafa de España, Jimena Quirós Fernández, tuvo que luchar toda su vida para ejercer su profesión. Jimena Quirós no sólo destacó por su profesionalidad en el territorio de la ciencia, también por su militancia política y por su lucha por los derechos de la mujer.

Jimena se convirtió en la primera mujer en embarcar en un barco de investigación. En 1923 publicó en el Boletín de Pescas del IEO, el que sería el primer artículo científico en el ámbito marino que firmaba una mujer en España, titulado: “Algunos moluscos comestibles de la provincia de Málaga”. En este trabajo describió la biología, la abundancia y distribución de más de 40 especies en la Bahía de Málaga. Se adelantó a alertar en su trabajo sobre el agotamiento de los caladeros de especies muy abundantes desde hacía unos años como las vieiras o pelegrinas (Pecten jacobeus y P. máxima) y los ostiones (Ostrea edulis)

Desde 1924 Jimena ejercía de vicepresidenta de la Asociación Juventud Universitaria Femenina, e intensificó su participación a su vuelta de Estados Unidos. Estas luchas le costaron su destitución como funcionaria en 1940, al terminar la Guerra Civil.

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Marie Tharp, tuvo una vida más tranquila que Jimena Quirós y desde niña vivió con intensidad su pasión que fue su trabajo gracias a su padre. Marie Tharp fue cartógrafa oceanográfica y geóloga estadounidense que creo el mapa científico de todo el suelo oceánico. La obra de Tharp puso de manifiesto la existencia de la dorsal mesoatlántica y revolucionó la comprensión científica de la deriva continental.

Si quieres conocer más sobre Jimena Quirós y Marie Tharp visita la web:

https://oceanicas.ieo.es/

Siempre mi agradecimiento por tu compromiso con la Ciencia e Igualdad Jesús
y por tu extraordinaria exposición...

Reactividad Química

Una reacción química es un proceso mediante el cual una o varias sustancias iniciales, llamadas reactivos, se transforman en otras distintas a estas, denominadas productos.
ACTIVIDAD: Concepto de reacción química
ACTIVIDAD: Simulación de la Precipitación del Diyoduro de plomo
ACTIVIDAD: Simulador del reactivo limitante

Según la teoría de colisiones para que tenga lugar una reacción química es necesario:

Energía suficiente para que se rompan los enlaces entre átomos de reactivos. La energía mínima necesaria para que se produzca la reacción se denomina energía de activación.
Orientación adecuada para que, al romperse los enlaces, los átomos libres se puedan unir de la manera que requiere la formación de productos.

ACTIVIDAD: Mecanismo de una reacción química

Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química. Ajustar una reacción química consiste en asignar a cada fórmula un coeficiente para que haya el mismo número de átomos de cada elemento en ambos miembros.
ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones
ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones II
ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones III
ACTIVIDAD: Ajuste de reacciones IV

Según la ley de conservación de la masa en una reacción química, la suma de las masas de todas las sustancias que intervienen se mantiene constante. Es decir, la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.
ACTIVIDAD: Calculadora de masas moleculares

Cuando trabajamos con gases según la hipótesis de Avogadro, volúmenes iguales de cualquier gas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.

ACTIVIDAD: Simulación Hipótesis de Avogadro

En el siguiente vídeo vemos diferentes tipos de reacciones químicas:

La velocidad de reacción es la rapidez con la que se combinan los reactivos o la rapidez con la que se forman los productos, la velocidad de reacción depende de diversos factores como son la temperatura, la concentración de los reactivos, el grado de división de los reactivos sólidos y la presencia de catalizadores.

ACTIVIDAD: Velocidad de reacción y factores de los que depende

En una reacción química, siempre tiene lugar un intercambio de energía entre las sustancias que intervienen y el medio en el que se encuentran. Según sea el sentido del intercambio de energía estas pueden ser:

Reacciones endotérmicas tienen lugar con absorción de energía en forma de calor.
Reacciones exotérmicas transcurren con desprendimiento de energía en forma de calor.

ACTIVIDAD: La energía en las reacciones químicas

Si conocemos la masa y el volumen de algunos de los reactivos o productos de reacción, podremos calcular la masa y el volumen de las demás sustancias de la reacción. Para obtener esta información cuantitativa, efectuamos cálculos estequimétricos, que resolveremos aplicando factores de conversión.

ACTIVIDAD: Cálculos estequiométricos

Procedimiento para efectuar cálculos estequimétricos:

Escribimos y ajustamos la ecuación química correspondiente.
Convertimos a moles el dato de partida.
Aplicamos la relación molar entre la sustancia conocida y la que queremos conocer, según los coeficientes de la ecuación química ajustada.
Calculamos la masa o el volumen de la sustancia requerida.

ACTIVIDAD: Repaso del tema Física en Flash

ACTIVIDAD: Repaso del tema QuimicaWeb

ACTIVIDAD: Repaso del tema CIDEAC

ACTIVIDAD: Repaso con Simulaciones Interactivas

ACTIVIDAD: Repaso del tema Plataforma Educativa Aragonesa

ACTIVIDAD: Repaso del tema ANAYA

Experimentos de Física y Química

En Recursos Palomeras-Vallecas sabemos que la Física es maravillosa y la Química es belleza y esperemos que vosotr@s también lleguéis a esas conclusiones...

Os pedimos que en parejas o tríos graben un vídeo con sus teléfonos móviles explicando un experimento sencillo relacionado con la Física y Química.
Sí os resulta complicado hacer un experimento casero se puede hacer una explicación de algún concepto sobre Física y Química y grabarlo. Los vídeos deben durar no más de 3 minutos.
Se puede hacer alguno de los siguientes experimentos:

El vídeo debe ser alojado en algún repositorio de internet o enviado el correo electrónico abel.fyq@gmail.com.

Blanca Ayarzagüena y Elvira Marín: "Ciencia e Igualdad. Diversidad LGTBI. Brecha de género en el entorno académico"

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El 4 de febrero nuestr@s alumn@s de 1º de Bachillerato, inmersos en el proyecto eTwinning: "Brillando en la oscuridad" tuvieron la inmensa suerte de escuchar la charla-reflexión llamada: "Ciencia e Igualdad. Diversidad LGTBI. Brecha de genero en el entorno académico" con Blanca Ayarzagüena y Elvira Marín en la que impartieron una exposición muy ordenada y clara con muchos datos estadísticos y multitud de ejemplos de mujeres relevantes en diversos ámbitos de la Ciencia y la Tecnología.

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Elvira estudió Química en la Universidad Complutense y en la actualidad es científica que trabaja en el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III.
Blanca estudió Física en la Universidad Complutense, donde ahora es profesora perteneciendo al Departamento de Física de la Tierra y Astrofísica.

Son dos científicas geniales que nos han hecho reflexionar en un interesante debate con nuestr@s alumn@s, hoy tod@s tenemos más claro que la Ciencia es diversidad...

¡Mil gracias Elvira y Blanca, sois MARAVILLOSAS!

Lourdes Infantes: Ciencia y cocina con nitrógeno líquido

El martes 2 de febrero, dos extraordinarias científicas, Lourdes Infantes y Raquel, Ortega, aparecieron en el IES Palomeras-Vallecas cargadas con nitrógeno líquido, las medidas de protección adecuadas para tod@s y multitud de ideas para hacernos disfrutar de una jornada de aprendizaje y diversión con el nitrógeno líquido como se puede apreciar en la galería de imágenes.

Antes del recreo disfrutaron del taller de Ciencia y cocina con nitrógeno líquido los grupos de 2.5, 2.6 y 2.7 de ESO y aprendieron divirtiéndose de manera espectacular en el laboratorio.

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Después del recreo, l@s alumn@s de 1º Bachillerato durante una hora, que están inmersos en el proyecto eTwinning "Brillando en la oscuridad", apreciaron inicialmente como varían las propiedades de los materiales con el nitrógeno líquido como se puede apreciar en estos vídeos y posteriormente disfrutaron y de los experimentos con nitrógeno líquido.

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Lourdes y Raquel son unas geniales Investigadoras del CSIC que trabajan en el Instituto de Química-Física Rocasolano. Nos mostraron experimentando de manera práctica como usando nitrógeno líquido cambia las propiedades de los materiales. En cada experimento se comentó lo que estaba sucediendo explicando con claridad lo que iba pasando ante nuestros ojos y la Ciencia de cada experimento realizado todo.

Mil gracias por esta extraordinaria experiencia Lourdes y Raquel...sois unas GENIAS

Beatriz Rodriguez: #STEM Women

El 1 de febrero, los grupos de 1º de Bachillerato de Ciencias tuvieron la suerte de tener en clase a Beatriz Rodríguez, Ingeniera Aeronáutica y Graduada en Ingeniera Aeroespacial, en su conferencia "STEM Women"

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Beatriz, además de ser una extraordinaria profesional también es una antigua alumna del Instituto Palomeras-Vallecas, algo que nos llena de orgullo, al comprobar todo lo que nos transmitió en su conferencia. Nos encantó escuchar en que trabaja, las referentes STEM que nos mostró tanto en España como a nivel mundial y sobre todo los ánimos que nos infundió para que sigamos nuestros estudios en lo que más nos guste...

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Esperamos que la experiencia de volver al Instituto te haya resultado satisfactoria y sabes que las puertas de nuestro IES Palomeras-Vallecas siempre las tendrás abiertas, esta es tu casa...

¡Mil gracias Beatriz por tu buen hacer y todo tu talento!

Taller de Economía Circular en el aula

El 1 de febrero l@s alumn@s de 2º ESO recibieron de la mano de Natalia y Lorena de la Asociación "Cuidemos Vallecas" un taller teórico-práctico sobre desarrollo sostenible y economía circular.

En este divertido taller colaboramos juntos y aprendimos la importancia de la economía circular para nuestro futuro en nuestro barrio de Vallecas y en el mundo entero.

Esperamos encontrarnos pronto en un nuevo taller.
Muchas gracias por la visita Natalia y Lorena, fue genial escucharos...

Inmaculada Aranaz: "Economía Circular: la economía del futuro"

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El 29 de enero l@s alumn@s de 3.1 ESO y 1.1 de Bachillerato asistieron a la conferencia "Economía circular: la economía del futuro", impartida de manera espectacular y divertida por Inmaculada Aranaz Corral es profesora de Química en la Facultad de Farmacia y Doctora de Ciencias Químicas en la Universidad Complutense de Madrid
Inmaculada nos hablo de economía, recursos, reciclado, necesidades, sociedad, Madrid y poniendo especial atención en la necesidades humanas desarrollo una exposición muy interesante para tod@s nosotr@s. Recordando que hace dos años esta misma charla se impartía en Salones de Actos abarrotados con numerosos grupos y ahora por la pandemia vemos lo que nos comentaba entonces... Ya entonces nos avisó de posibles pandemias.

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Tanto l@s alumn@s de Bachillerato de la rama de Ciencia y Tecnología, como los alumn@s de secundaria fueron conscientes de la necesidad del uso de la economía circular para tener un desarrollo sostenible y no tener problemas en el futuro, se ,establecieron debates y preguntas muy interesantes entre los alumn@s e Inmaculada.

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Mil gracias por tu fantástica exposición Inmaculada,

hoy pensamos que otro mundo es posible...

Concurso de Twitter: #MiCientíficaFavoritaEs

Desde Recursos Palomeras-Vallecas y nuestro proyecto eTwinning Brillando en la oscuridad, anunciamos el Concurso de Twitter: "Mi científica favorita es..." Del 1 al 14 de febrero de 2021, se puede participar con un tuit diciéndonos quién es tu científica favorita... Es muy sencillo cada tuit debe contener los siguientes puntos: