miércoles, 18 de marzo de 2009

LABORATORIO: PRÁCTICA 2.

VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS:
Autor: María Hermosilla Campos.
Descripción previa: en esta práctica pretendo comprobar si es verdad que la velocidad de las reacciones químicas se ven afectadas por diversos factores o por lo contario está desde un principio establecida y no puede cambiar.

Introducción teórica:
Una reacción química es la transformación de unas sustancias denominadas reactivos en otras diferentes llamadas productos.

Según la teoría de colisiones de Lewis, se afirma que para que ocurra un cambio químico es necesario que las moléculas de la sustancia o sustancias iniciales entre en contacto mediante colisión o choque. Dicho choque se denomina: choque eficaz y debe cumplir:
  1. Debe generar la suficiente energía para romper los enlaces entre los átomos.
  2. Se debe realizar con la orientación adecuada para formar la nueva molécula.
  3. Factores que influyen en la velocidad de reacción:
  4. La velocidad de reacción química se define como: como la cantidad de reactivos que se transforman por unidad de tiempo. Los factores que influyen en esta velocidad son los siguientes:

TEMPERATURA: al aumentar la temperatura aumentará la velocidad con la que se mueven los átomos de las partículas. Lo cual implica que se producirán mayor número de choques, mayor velocidad de reacción.

CONCENTRACIÓN: al aumentar la concentración, se produce mayor frecuencia de choques entre las moléculas que lo componen y por lo tanto, mayor velocidad de reacción.

SUPERFICIE DE CONTACTO: influye el estado de los reactivos. La pulverización aumenta la velocidad de reacción.

CATALIZADORES: sustancias que permiten acelerar la reacción sin consumirse en el proceso, pudiéndose recuperar al final de la reacción.

NATURALEZA DE LAS SUSTANCIAS REACTIVAS: dependiendo de los reactivos que intervengan la velocidad de reacción será mayor o menor. En este caso vamos a emplear:

  • Perganmanato potásico: (KMnO4) es un compuesto químico formado por iones potasio (K+) y permanganato (MnO4−). Es un fuerte agente oxidante. Tanto sólido como en solución acuosa presenta un color violeta intenso.
  • Oxalato sódico.
  • Sulfato ferroso:es un compuesto químico iónico de fórmula (FeSO4). Se encuentra casi siempre en forma de sal heptahidratada, de color azul-verdoso.
  • Agua destilada: es aquella cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O. A la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación.
  • Cloruro de magnesio (II).
  • Ioduro potásico: sal cristalina de fórmula Kl.
  • Nitrato de plomo: es una sal inorgánica de plomo y de ácido nítrico. Es un cristal incoloro o un polvo blanco, y un oxidante muy estable y fuerte. Al contrario que otras sales de plomo (II), es soluble en agua. Su uso principal, desde la Edad Media (con el nombre de plumb dulcis) ha sido como materia prima en la producción de numerosos pigmentos. Desde el siglo XX, se usa como estabilizador térmico para el nylon y los poliésteres, y como recubrimiento de las películas fototermográficas.

PRÁCTICA 2.1 "lluvia de oro"

  • Objetivos:
  1. Observar una reacción de precipitación.
  2. Comprobar que la solubbilidad de las sustancias varía con la temperatura.
  3. Observar el fenómeno de cristalización
  • Materiales:
  1. Soporte metálico
    .
  2. Aro con nuez.
  3. Vaso de precipitados de 400ml.
  4. Probeta de 100ml
  5. Erlenmeyer de 250ml.
  6. Embudo de vidrio
    varilla de vidrio agitadora.

  • Proceso experimental:
  1. Preparamos dos disoluciones: una con 40ml de nitrato de plomo (diluida), la otra con 80ml de ioduro potásico. Para ello realizamos cada disolución por separado en un erlenmeyer junto con el agua destilada. Como el yoduro potásico tarda más en disolverse, lo calentamos unos 30s hasta que queda disuelto.
  2. Vertemos el yoduro de potásicosobre la disolución de notrato de plomo y comprobamos como al entrar en contacto la una con la otra, cambian de color instantáneamente. Adquiriendo un tono amarillo intenso.
  3. Lo calentamos hasta que desaparece el precipitado (creando un dispositivo semejante al de la imagen).Para ello colocamos en la barra del soporte metálico el aro que apretamos con la nuez. Encima del aro ponemos una rejilla y, debajo de ambos, en la base del soporte, colocamos el mechero de gas que se enciende. Sobre la rejilla, se pone el vaso con el precipitado y se deja que se caliente hasta que todos los residuos queden disueltos.
  4. Dejamos enfriar al baño María, usando agua fría.
  5. Cuando aún está caliente lo vertemos sobre una probeta, para observa el "efecto oro". Para obtener un resultado más bonito lo ponemos bajo un flexo, apagamos las luces y contemplamos dicho efecto.
  6. Finalmente comprobamos como poco a poco las partículas descienden al fondo de la probeta.

**Justificación teórica paso 2: el precipitado obtenido se debe a la reacción química ocurrida entre el nitrato de plomo y el yoduro potásico. Dos compuestos diferentes que disueltos en agua son incoloros y, al unirlos, reaccionan dando lugar a otro compuesto diferente sólido y de color amarillo que es el YODURO DE PLOMO. La reacción química ocurrida puede expresarse como:



Pb(NO3)2 + 2KI -> PbI2 +2KNO3

  • Análisis y conclusión de resultados:

¿Qué significa el término precipitado? ¿Y cristalización?

Precipitado: es el componente sólido que se produce en una disolución, como resultado de una reacción química.

Cristalización: es el proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir de un gas, un líquido o una disolución. La cristalización es un proceso que se emplea en química con bastante frecuencia para purificar una sustancia sólida.

¿Por qué se añade el doble de volumen de yoduro potásico que de nitrato de plomo?

Porque la suma de las masas de las sustancias reactivas ha de ser igual que el de las sustancias productos. (Principio de de conservación de la masa de Lavosier)

Para conseguir ésto necesitamos tener la reacción química ajustada, y como consecuencia debemos añadir el doble de volumen de yoduro potásico que de nitrato de plomo.

Cuando se deja enfriar el producto de la reacción, ¿Qué se observa?

Se observa la cristalización en forma de "lluvia de oro"

¿Por qué precipita el yoduro de plomo(II) al enfriarse la reacción?

La temperatura es un factor muy influyente en química, no solo en la velocidad de reacción, también influye en las disoluciones.

Sabemos que las disoluciones son mezclas homogéneas o heterogéneas de dos compuestos: soluto y disolvente.

En una reacción química, la cantidad de soluto que admite un disolvente es determinada. Pero puede variar con la temperatura.

Esto es lo que ocurre en este caso: al aumentar la temperatura aumenta la solubilidad del agua respecto al yoduro. Sin embargo, al enfriarse la disolución pasa de estado diluido a saturado y no admite cierta cantidad de soluto, que precipita.


¿Cómo calificarías la velocidad a la que se produce la reacción química inicial?

Como inmediata.

¿Cómo consideras que es posible que al reaccionar dos compuestos incoloros den un producto de color?

Puesto que se ha producido una reacción que ha generado un cambio químico, en este caso un producto de color.



PRÁCTICA 2.2

"Análisis de la velocidad de la reacción de la decoloración del perganmanatopotásico"

  • Objetivos:
  1. Observar la influencia de la temperatura, las concentraciones de los reactivos y la presencia de un catalizador sobre la velocidad de las reacciones.
  • Materiales utilizados:
  1. Soporte metálico.
  2. Aro con nuez
  3. Vaso de precipitados de 400ml.
  4. Probeta de 100ml.
  5. Erlenmeyer de 250ml.
  6. Cronómetro.
  7. Embudo de vidrio.
  8. Varilla de vidrio agitadora.
  9. Termómetro.
  • Reactivos:
  1. Perganmanato potásico.
  2. Oxalato sódico.
  3. Sulfato ferroso.
  4. agua destilada.
  5. cloruro de magnesio (II)
  • Proceso experimental:
  1. Preparamos 3 disoluciones diferentes: una disolución diluida de 8oml de oxalato de sodio, otra diluida de 20ml de sulfato ferroso y la última muy diluida (de color violeta semitransparente) de 80ml de perganmanato potásico..
  2. Añadimos 2ml de la disolución de perganmanato en dos tubos de ensayo.
  3. Añadimos 10ml de oxalato sódico y 10 de sulfato ferroso en cada uno de los tubos poniendo en marcha el cronómetro.
  4. Medimos la temperatura ambiente: 20ºC.
  5. Observamos como se produce la decoloración y cuando.


**Justificación teórica: al producirse la disolución de oxalato de sodio y del sulfato ferroso en el agua se producen iones oxalato , en el primer caso, e iones ferrosos en el segundo. Tales iones producen la decoloración del perganmanato y en el proceso los iones ferrosos provocan la reacción de manera mucho más rápida.



Subproceso 2: "estudio de la influencia de la temperatura en la velocidad de reacción"

  1. Usamos las disoluciones de perganmanato y oxalato del proceso anterior.
  2. Se añaden 10ml de cada disolución en un tubo de ensayo diferente.
  3. Se calientan al baño maría, ambas disoluciones hasta que la temperatura sea de 35ºC. (Utilizando el proceso experimental explicado en la lluvia de oro) Debemos tener cuidado, coger el tubo de ensayo con pinzas y evitar que roce la superficie del vaso de precipitados.
  4. En este momento se vierte la disolución de oxalato sobre la de perganmanato y se pone en marcha el cronómetro dejando reposar la mezcla.
  5. Cuando se complete la decoloración anotamos los resultados.Observamos como la reacción de perganmanato potásico + sulfato, se decolora rápidamente (a los 20s), en cambio la de oxalato y perganmanato tarda más de una hora.

Subproceso 3: " estudio de la influencia de un catalizador en la velocidad de reacción"
El catalizador que utilizaremos para dicha reacción es el cloruro de manganeso (II). Para comprobar como varía la velocidad de reacción con éste, realizamos el siguiente proceso:
Utilizamos las disoluciones de perganmanato y oxalato del proceso anterior.
Añadimos 10ml de la disolución a un tubo de ensayo diferente.
Preparamos 10ml de la disolución concentrada en cloruro.
Se añade el oxalato sobre el perganmanato y, al mismo tiempo, la disolución del cloruro. Poniendo en marcha el cronómetro y dejando reposar la mezcla.
Cuando se complete la decoloración anotar el resultado.
Observamos que la acción del catalizador, es inmediata en las dos reacciones, incluso en la del perganmanato que de forma natural aún no ha completado la decoloración a pesar de llevar más de media hora.
** Justificación teórica: la decoloración se produce con mayor rapidez dado que al crear una disolución de cloruro de manganeso (II) se liberan iones MN2+ que aceleran el proceso de decoloración del permanganato.

  1. Subproceso 4: “Estudio de la influencia de la concentración de los reactivos”
    Pasos a seguir:
    1. Modificamos la disolución de oxalato, manteniendo la de perganmanato idéntica.
    2. Se preparan 10ml de una disolución de oxalato (muy concentrada).
    3. Se añaden 10ml de cada disolución en un tubo de ensayo diferente.
    4. Se añade oxalato sobre perganmanatoy, al mismo tiempo, la disolución de cloruro, poniendo el cronómetro en marcha y dejando reposar la mezcla.
    5. Cuando se complete la decoloración anotar el resultado.
    - Análisis y conclusión de resultados:
    Realiza un completo análisis de los resultados comparando los tiempos obtenido en cada uno de los casos:

En el primer subproceso, 2. El tiempo de cada disolución ha estado en torno a los 30s aproximadamente.

En el subproceso 2:la reacción de perganmanato potásico y sulfato, ha tardado unos 20s en decolorarse, por lo tanto la acción ha resultado bastante rápida. En cambio, la de oxalato y perganmanato ha resultado muy lenta llegando hasta la hora para comenzar a decolorarse (no lo ha hecho por completo)

En el subproceso 3, la acción ha sido inmediata en ambas reacciones.

En el subproceso 4: el tiempo hha estado entorno a los dos tres minutos en el primer caso, y a los 10 en el segundo caso.


a) ¿Qué factor consideras que ha sido más influyente?
El catalizador, porque es el que más ha acelerado la velocidad de reacción.


b) ¿Consideras que si se usasen todos los factores de manera conjunta se produciría un resultado mayor que con uno solo?
Sí, porque todos ellos acelerarían individualmente la velocidad de una reacción química, y en conjunto, ayudarían a aumentar la rapidez de cambio de reactivos en productos. No obstante, sería una tontería emplearlos todos juntos cuando por separado son tan efectivos.

Extrae una conclusión ciéntífica de los resultados que se obtienen en cada uno de los experimentos y extrae conclusiones dobre:
a) Variación de la velocidad de reacción en función de la temperatura.
Hemos observado como a mayor temperatura aumenta la velocidad de reacción, es decir; la decoloración (en este caso) se produce más rápido. Lo que se debe a que al aumentar la temperatura las partículas comienzan a agitarse, pues tienden al caos, de tal manera que rompen los enlaces (debido a que aumenta el número de choques) y existe mayor probabilidad de que éstos sean eficaces. En consecuencia, la reacción se produce con mayor rapidez.
b) Variación de la velocidad de reacción, en función de la concentración de reactivos.
A mayor concentración, hemos comprobado que la velocidad aumenta. Se debe a que la frecuencia de choques aumenta al haber más moléculas.
c) Efecto del catalizador.
Lo calificaría como tremendamente eficaz, el factor que, según esta práctica ha sido más productivo. Quiero decir, que ha aumentado más la velocidad de reacción, haciéndola inmediata.


CONCLUSIÓN DE TODAS LAS PRÁCTICAS:

Gracias a estas practicas, hemos podido comprobar de primera mano los factores que influyen en la reacción química.

A pesar de que partíamos sabiendo que dichos factores influían, esperándonos los resultados prácticamente, ha sido interesante experimentar con ellos, variar las concentraciones y adquirir más soltura con las reacciones.

miércoles, 7 de enero de 2009

DESTRUYENDO EL NÚCLEO DE LA MATERIA

ACTIVIDAD 1: "¡¡Eureka!!" - WEBQUEST: DESTRUYENDO EL NÚCLEO DE LA MATERIA

¿En qué año fue publicada tu genial Teoría de la Relatividad Especial?

Publiqué esta teoría a mis 25 años de edad, en los Annalen der Physik.

Corría el año 1905, una época donde las guerras entre Rusia y Japón eran frecuentes, así como las numerosas construcciones de Gaudí, las obras musicales de Isaac Albeniz

Este trabajo fue publicado en dos partes complementarias. La primera de ellas: « teoría especial de la relatividad » es la sección que nos interesa, puesto que se centra en los movimientos rectilíneos y uniformes.


Esta teoría crea una nueva forma de analizar la Física, ¿a qué viejo modelo-teoría reemplaza?

Dicha teoría se basaba en varios fundamentos esenciales para mi:

  • El movimiento es relativo. Nadie se encuentra en absoluto reposo.
  • La velocidad de la luz es constante para todos e igual a 299 792 Km/s
  • E= m.c2. La materia y la energía se pueden interconvertir.
  • Desde mi punto de vista, un objeto en movimiento
  • Aumenta de masa.
  • Disminuye su longitud,
  • El tiempo transcurre más lentamente.

(A velocidades normales estos efectos son muy pequeños; sin embargo a la velocidad de la luz, se aprecian grandes cambios.)

Según este último fundamento que acabo de exponer contradecía a un gran físico: Isaac Newton, y su teoría de la mecánica Newtoniana. La cual es adecuada para describir eventos físicos de la experiencia diaria, es decir, a eventos que suceden a velocidades muchísimo menores que la velocidad de la luz y tienen escala macroscópica pero NO para sistemas con velocidades apreciables a la velocidad de la luz. Puesto que, al contrario de lo que se pensaba estas leyes no son correctas en este campo debido a que : a la velocidad de la luz el tiempo y el espacio pierden el carácter absoluto de la física newtoniana y se funden en un único concepto: el espacio-tiempo.

Actividad 2: "Una fórmula que cambió la Física"

¿Cuál es la principal consecuencia que se establece a partir de dicha teoría?

Probablemente la ecuación más famosa de la física moderna. Esto quiere decir nada más y nada menos que al multiplicar al cuadrado la velocidad de la luz (c) una pequeña cantidad de materia (m) puede transformarse en una gran cantidad de energía (e). Este fue el principio de la reacción nuclear y la bomba atómica.

¿Cuál es el enunciado matemático que simboliza este modelo?

La energía de un cuerpo en reposo (e), es igual a su masa (m), multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado (c²).

¿Qué significado físico tiene dicha fórmula?

Muestra la equivalencia entre la masa y la energía.

La fórmula establece la relación de proporcionalidad directa entre la energía E (según la definición hamiltoniana) y la masa m, siendo la velocidad de la luz c elevada al cuadrado la constante de dicha proporcionalidad. También indica la relación cuantitativa entre masa y energía en cualquier proceso en que una se transforma en la otra, como en una explosión nuclear. Entonces, E puede tomarse como la energía liberada cuando una cierta cantidad de masa m es desintegrada, o como la energía absorbida para crear esa misma cantidad de masa. En ambos casos, la energía (liberada o absorbida) es igual a la masa (destruida o creada) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz.

ACTIVIDAD 3: APLICANDO LA FAMOSA FÓRMULA

Si extraemos la energía contenida en una pequeña bola de 10 g, ¿cuántos kilómetros podría recorrer un coche con esa energía?

Recorrería unos 250 millones de Km.

¿Cuántas vueltas alrededor de la Tierra representa esta magnitud?

Más de 6000 vueltas alrededor de la Tierra.

Actividad 4: "Entorno histórico"

Realiza una breve descripción del entorno histórico que te rodeaba, Sr. Einstein, en la Alemania de los años 30.
¿Qué personaje empezó a destacar en esos años?
Influidos por este personaje, ¿qué célebres físicos, ganadores del
Nobel, te dieron la espalda por temor a las represalias?

Bien, los años treinta fueron sin duda alguna años difíciles en los que. la crisis económica era un problema mundial. Acabábamos de salir de la I Guerra Mundial y estábamos sumidos en una pobreza tremenda.

Los alemanes trataban de salir a flote fuera como fuese. De este modo llegó al poder un dictador alemán hoy en día muy conocido: Adolf Hitler.



Hitler era el jefe efe del Partido Nacional Socialista Alemán de los Trabajadores (Nationalsozialistische Deutsche Arbeiterpartei), dirigió el gobierno del país de 1933 a 1945, período en el que ocupó sucesivamente los cargos de canciller, Jefe de Gobierno y Jefe de Estado.

Con él se logró salir de la crisis pero ¡a qué precio! Fueron muchos los judíos masacrados, llevados a campos de concentración, fusilados, matados en las cámaras de gas…

Lo cual llevó a que la Alemania conocida como “Nazi” debido a la avaricia del dictador quedara sumida en la II Guerra Mundial.

Hitler envió las tropas alemanas a Austria, firmó acuerdos con Musolini (dictador Italiano) para que no se interpusiese en su camino, empezó a tomar Polonia…

Como motivo de la masacre que se estaba llevando a cabo Francia e Inglaterra le declararon la guerra. Además Musolini fue sustituido y como motivo de un pacto firmado con Estados Unidos, Italia se alió contra Hitler.

Esta ofensiva culminó el 13 de febrero de 1945 con una serie de cinco ataques sobre Dresde, que quedó completamente destruida.

En el momento más crítico del colapso alemán, con Berlín rodeado de tropas soviéticas, Hitler, aislado y presa de la desesperación se suicidó el 30 de abril de 1945. La rendición definitiva de las fuerzas alemanas se firmó el 8 de mayo. La guerra había terminado oficialmente en Europa.

Como sabéis soy judío, por lo tanto todo el conflicto de Hitler me afectó muchísimo. Tuve que exiliarme un tiempo del país, emigrar hacia Suiza, donde también lo pasé bastante mal, por no tener la nacionalidad, viajé y viví en Bélgica, Francia y Gran Bretaña. Hasta que finalmente eché raíces, por así decirlo, en Estados Unidos.

También soy una persona pacifista convencida a la que no le gustan las armas ni las guerras y sobretodo que detesta las injusticias. Así que decidí movilizarme contra el régimen nazi entrando a formar parte del partido liberal democrático alemán. Lo cual me llevó a que físicos tan notables como Johannes Stark o Philip Lenard intentaran desacreditar mis teorías.

Philip Lenard y Stark


Además aquellos físico que osaban enseñar mis teorías, como por ejemplo: Werner Heisenberg, fueran incluidos en listas negras.

Esto junto con la muerte de algunos seres queridos me dificultó un poco mi existencia los últimos años. Pero a pesar de todo continué investigando la razón de mi existencia: la física y lo que ella conlleva.

Actividad 5: "Fisión Nuclear"

¿Cuándo se descubrió el fenómeno de la Fisión Nuclear?

Fue descubierto una mañana de julio de 1939, en Berlín.

¿Quiénes fueron sus descubridores?

Sus descubridores fueron Hahn y Strassman, puesto que fueron ellos los que realizaron los experimentos. Sin embargo, Hahn no podía creer lo que estaba viendo. Así que decidió enviarle los resultados de sus experiencias a la señora Lise Meitner, quién después de meditarlo, decidió que, por muy insólita que fuese, sólo había una explicación: el núcleo de uranio se había partido en dos.

Por lo tanto aunque quienes descubrieron como tal la fisión nuclear fueron: los dos hombres mencionados y la señora Lise Meitner.

¿Qué es la fuerza nuclear?

Se denomina fuerza nuclear a la potente fuerza de tracción que ejercen los neutrones y los protones entre si, en el átomo. Lo cual les hace crear un núcleo muy compacto y difícil de romper.


Explica, incluyendo un dibujo esquemático realizado por ti, lo que es el fenómeno de la fisión nuclear.

Fisión nuclear: es el proceso mediante el cual el núcleo de un átomo queda dividido en dos, al haber roto previamente las fuerzas de tracción entre los neutrones y protones. El resultado de

este proceso es la liberación de una gran cantidad de energía, muy difícil de controlar.

¿Qué elemento químico es el más usado para este proceso en la actualidad?

El elemento más usado es el URANIO (elemento con el que se descubrió este fenómeno). Se debe a que es el único capaz de encontrarse en estado natural y con posibilidad de escindirse.

Además es bastante abundante y fácil de trabajar.

¿Qué isótopo de dicho elemento?

Se emplean sus isótopos: U-235 y U-238.


¿Qué es una reacción en cadena?

La fisión nuclear es una reacción que se produce mediante el bombardeo con neutrones de determinados núcleos, denominados núcleos fisionables. En la fisión acontece que al romperse el núcleo blanco se liberan varios neutrones con una energía igual o superior a la de los neutrones incidentes, lo que permite que los neutrones producidos den lugar a nuevas fisiones, y los liberados en ellas a otras nuevas, etc.


Con ello se puede conseguir que una vez iniciada la reacción no sea necesario continuar con el bombardeo de neutrones externos, sino que la reacción se mantenga por sí misma.

Cuando una vez iniciada una reacción es capaz de mantenerse por sí sola se dice que se trata de una reacción en cadena.


Según esta definición, una reacción de fisión nuclear en cadena es un proceso de fisiones nucleares sucesivas en las que todos a partes de los neutrones liberados en cada fisión originan nuevas fisiones, y así sucesivamente.

www.sagan-gea.org/.../paginas/Fision.html

Actividad 6: La bomba atómica


¿En qué se basa el funcionamiento de una bomba atómica?

La explosión de una bomba atómica es un fenómeno físico que se basa en la transformación de la masa en energía según la mi famosa ecuación: .


¿Cuándo y dónde fue lanzada la primera bomba atómica "test"?

La primera bomba atómica que se lanzó ocurrió un 16 de Junio de 1945 en el campo de pruebas de Trinity, cerca de Álamo Gordo (Nuevo Méjico)

.
¿Quién fue su supuesto "creador"?

Ho en día se conoce como supuesto creador, galardonado con un Nobel por eso, al físico Hans Bethe.

En realidad fue él quién lo descubrió pero gracias a la información y el trabajo de todos los que trabajábamos en el Laboratorio de Los Álamos.

Entre los que nos encontrábamos los mismos del “proyecto Manhattan” dirigido Robert Oppenheimer. Entre los que me incluyo.

¿Qué capacidad destructiva poseía dicha bomba en comparación con la dinamita o TNT?

Poseía una fuerza destructiva de 20 kilotones, es decir, equivalente a 20 toneladas de TNT (dinamita).


¿Qué altura alcanzó el "hongo" producido por la explosión?

Alcanzó una altura de unos 38.000 pies de alto, visible a kilómetros a la redonda, además de generar un calor superior que dicen fue 10.000 veces superior a la temperatura de la superficie del sol.

Actividad 7: "Siendo un activista político"

¿Qué tipo de militancia política efectuaste durante la Segunda Guerra Mundial?

Dirigí numerosos movimientos pacifistas antimilitaristas, anuncié a Europa lo que estaba ocurriendo en Alemania y me negué a acudir al servicio militar alemán alegando que tenía los pies planos.

Fui también confundidor del partido democrático alemán y para amedrentar a Hitler y a su séquito decidí ayudar en el proyecto Manhattan.


¿Qué es el proyecto Manhattan?

El Proyecto Manhattan era el nombre en clave de un proyecto de científico llevado a cabo durante la Segunda Guerra Mundial por los Estados Unidos con ayuda parcial del Reino Unido y Canadá. El objetivo final del proyecto era el desarrollo de la primera bomba atómica. La investigación científica fue dirigida por el físico Julius Robert Oppenheimer mientras que la seguridad y las operaciones militares corrían a cargo del general Leslie Richard Groves. El proyecto se llevó a cabo en numerosos centros de investigación siendo el más importante de ellos el Distrito de Ingeniería Manhattan situado en el lugar conocido actualmente como el laboratorio Nacional De Los Álamos.

¿Qué terrible consecuencia produjo este proyecto en el que participaste?

No hay un día en el que no me arrepienta de haber firmado la carta al presidente Roosvelt, declarándole que la bomba atómica podía ser fabricada. Pero quizás pueda ser perdonado, porque siempre sentí que los alemanes estaban trabajando en ello, y que lo utilizarían para convertirse en una gran potencia.

Pero me equivoqué, porque fue EE.UU. quién las utilizó para este fin en la guerra contra Japón.

Actividad 8: "Desolación y destrucción"

¿Cuáles han sido las dos únicas ocasiones en las que se usado las bombas nucleares contra objetivos humanos?

Las bombas de Hiroshima ("Little Boy") y Nagasaki ("Fat Man") han sido las dos únicas bombas atómicas con uso militar no experimental de la historia mundial, usadas contra objetivos humanos.

¿Qué capacidad destructiva tenía cada una de las bombas?

'Little boy' tenía una capacidad destructiva equivalente a la de 12.500 toneladas de TNT, los 60 kilos de Uranio-235 dieron lugar a una explosión a 580 metros del suelo. La temperatura sobre la superficie en ese punto alcanzó los 3.000 grados. Todo en un radio de cuatro kilómetros comenzó a arder.

“Fat man” fue lanzada desde un B-29 , era la segunda bomba atómica que Estados Unidos dejaba caer sobre la población nipona. Esta vez, su potencial destructivo era similar al de 21.000 toneladas de TNT, y su corazón estaba compuesto por plutonio-239.


¿Qué tipo de reacción nuclear se produjo en cada una de ellas?

"Little boy": estaba formada por átomos de Uranio y sólo necesitó convertir un gramo de masa (aunque toda la bomba como mecanismo pesara cuatro toneladas) para producir una potencia de 12´5 kilotones.

Tres días después cayó sobre Nagasaki “Fat Man” , una bomba de Plutonio que duplicaba en potencia destructiva a la anterior.

En ambos casos se produjo la fisión nuclear.

¿En qué ciudades de qué país se produjo esta ejecución?

Se produjo en Hiroshima y Nagasaki.


¿Qué justificación oficial se desarrolló para justificar la masacre?

Los EE UU justificaron, y justifican, su acción como necesaria y legítima, debido a que los japoneses no se habrían rendido nunca y el número de civiles estadounidenses hubiera sido mucho mayor en casa de que los acontecimientos no hubiesen llevado su curso.

En este sentido, resulta reveladora la lectura del prestigioso semanario neoyorquino Time, que dedicaba su portada del pasado 1 de agosto a Kimuyo Watanabe, “quien perdió a su familia el 6 de agosto de 1945” en Hiroshima, y titulaba el número “Testigos de Hiroshima”. De hecho, el artículo que abre el reportaje (“Vivir bajo la nube”), empieza con esta sentencia legitimadora: “la bomba atómica arrojada sobre Japón puso fin a una terrible guerra”; sin embargo, lo cierto es sentido, conviene recordar que Alemania ya capitulara, que las fuerzas nacionalistas chinas que, a pesar de la insistencia con que se repite ese argumento, no hay nada más falso. En este vencieran a las tropas imperiales en Manchuria, que las Filipinas, Iwo Jima y Okinawa ya estaban controladas por los EE UU, que la fuerza naval nipona fuera derrotada y destrozada en la batalla de Midway y que Tokio había sido tan persistentemente bombardeada que los japoneses ya habían solicitado la rendición por conductos diplomáticos que se mantuvieron ocultos a su población. ¿No es entonces cierto y evidente que la guerra pudo haber concluido también sin la necesidad de provocar semejante terror? Así pues, habrá que buscar otra justificación para semejante acción militar.

¿Qué consecuencias inmediatas tuvo la explosión de dichas bombas?

“Little boy” produjo un aumento de temperatura a unos 15 millones de grados centígrados en cuestión de segundos, siendo la temperatura en el suelo de 3.000 º C, y una ola de presión devastadora en un radio de 2 Km. Los efectos fueron inmediatos: en 3 segundos se desintegraron los cuerpos de 110.000 víctimas inocentes y causó graves heridas y quemaduras a otras 190.000, al tiempo que la completa totalidad de los edificios situados en el perímetro de la onda expansiva fueron destruidos por el fuego.

Fat man” produjo consecuencias menores gracias a que no fue lanzada en el lugar preciso. Aún así las muertes que causó fueron tremendas


¿Cuántas víctimas se estima que se produjeron en este momento en cada uno de los bombardeos?

Se calcula que en Hiroshima de una población de 450.000 habitantes, la bomba mató en unos primeros instantes a más de 70.000 personas causando otros 70.000 heridos.

En Nagasaki, el número de víctimas causadas directamente por la explosión se estima en 40.000 mortales y 60.000 heridos de una población de 195.000 habitantes.

¿Qué es el efecto que algunos testigos denominaron como "lluvia negra" momentos después de cada una de ellas?

Era el carboncillo condensado de todo el material orgánico quemado (entre ellos las víctimas humanas), y del material radiactivo de la bola de humo que se había levantado.

Causó muchas víctimas días después por anemia, espasmos y convulsiones de origen hasta entonces misterioso.

El caos, el desconcierto y la ruina fueron totales. El paisaje calcinado adquirió un tono gris uniforme, como si el color se hubiera extinguido, el pasto se volvió rojo grisáceo, el 92% de las edificaciones sólidas de Hiroshima fue arrasado.

-"Una columna de humo asciende rápidamente. Su centro muestra un terrible color rojo. Todo es pura turbulencia. Los incendios se extienden por todas partes como llamas que surgiesen de un enorme lecho de brasas. Comienzo a contar los incendios. Uno, dos, tres, cuatro, cinco, seis... catorce, quince... es imposible. Son demasiados para poder contarlos.

Aquí llega la forma de hongo de la que nos había hablado el capitán Parsons. Viene hacia aquí, es como una masa de melaza burbujeante. El hongo se extiende. Puede que tenga mil quinientos o quizá tres mil metros de altura y unos ochocientos de anchura. Crece más y más. Está casi a nuestro nivel y sigue ascendiendo. Es muy negro, pero muestra cierto tinte violáceo muy extraño.

La base del hongo se parece a una densa niebla atravesada con un lanzallamas. La ciudad debe estar abajo de todo eso. Las llamas y el humo se están hinchando y se arremolinan alrededor de las estribaciones. Las colinas están desapareciendo bajo el humo. Todo cuanto veo ahora de la ciudad es el muelle principal y lo que parece ser un campo de aviación. Eso aún resulta visible. Allá bajo hay aviones".'

Bob Caron-artillero de cola/fotógrafo del Enola G

¿Cuántas víctimas y afectados ha provocado cada una de las dos detonaciones desde entonces hasta nuestros días?

Más de 300000 personas.

El bombardeo sobre Hiroshima ha pasado a ser la mayor masacre de seres humanos de la historia perpetrada por una nación en un sólo día.




Actividad FINAL: "Dolorosa reflexión"
Te sientes responsable por haber sido, de modo indirecto, partícipe de uno de los momentos más terribles que describen la Historia de la Humanidad. Reflexiona sobre tus pensamientos:

1
) Durante tu colaboración con el proyecto Manhattan.
Estaba muy inquieto ante este nuevo proyecto que se avecinaba. Por una parte creía que era una opotunidad extraordinaria para avanzar en el mundo de la física, además me sentía en la obligación de hacer lo que Roosevelt me pedía, ya que no deseaba que Hitler descubriese lo que llevamos en nuestras manos. Sin embargo no podía dejar de sentir que me estaba traicionando a mi mismo; yo que me declaraba pacifista convencido y que no quería guerras... ¡había ayudado a descubrir la bomba atómica!

2) Pocos días antes de la explosión de 1945 de
Hiroshima.
Tengo que convencer a todo el mundo del poder que tienen esas armas, tengo que encontrar un modo de detener la gran catástrofe que está por ocurrir, tengo.. ¡Debo hacerlo! me decía una y otra vez...
Pero de pronto me di cuenta de la realidad: ya no podía hacer nada. Había intentado persuadir al presiedente americano en numerosas ocasiones, había echo todo lo que estaba a mi alcance...Pero me sentía terriblemente culpable y necesitaba contar con el respaldo emocional de otros que también sabían lo que ocurriría. Por eso envié varias cartas a mi amigo y filósofo shinhoara con el fin de justificarme.

3) Después de la catástrofe

Tras enterarme de los sucesos tan terribles que habían ocurrido, de la masacre que indirectamente había ayudado a crear... El mundo se me vino abajo, ya nada tenía sentido, ¿Para que investigar, para que querer avanzar si el hombre no había cambiado nada desde la prehistoria,donde lo único que le importaba era su vida, su comida, sus riquezas...? Sentia un dolor punzante en mi corazón destrozado con cada imagen de tristeza, de dolor, de alegría americana.
Solo podía limitarme a pedir perdón por lo estúpido que había sido: "Solo espero que comprendan que yo no sabía lo que iba a desencadenar mi ecuación" me dije para aliviarme. Y desee con toda mi alma que el hombre evolucionara hasta el punto de renunciar a tener lo mejor pasando por encima de la vida de otras personas.
Ese 6 de agosto de hace ahora ya más de 60 años una parte de mi ser se quedó con las familias destrozadas, pero desafortunaadamente no de la manera que yo había querido.


BIBLIOGRAFÍA:

http://es.wikipedia.org/

http://hiroshima45.blogspot.com/ (Muy buena página para ver imágenes)

http://www.biografiasyvidas.com/monografia/hitler/

http://www.youtube.com/?gl=ES&hl=es

http://sepiensa.org.mx/contenidos/historia_mundo/siglo_xx/guerra_mundial2/bombatomica/hiroynaga.htm

domingo, 16 de noviembre de 2008

LABORATORIO FÍSICA & QUÍMICA - 4º E.S.O

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Y CLASIFICACIÓN DE SUSTANCIAS

  • INTRODUCCIÓN


Resumen teórico:
La sal común (NaCl)es un compuesto iónico soluble en agua que en estado natural no conduce la electricidad. Al disolverse en agua ésta logra separar la fuerzas eléctricas de atracción entre los iones que forman este compuesto y la red se desmorona. Liberándose dichos iones.

El agua del grifo no es agua pura, sino que contiene sustancias disueltas como: bicarbonatos, sulfatos, cloruros, calcio, magnesio,sodio...
El agua destilada es aquella cuya composición se basa en la unidad de moléculas de H2O. Es aquella a la que se le han eliminado las impurezas e iones mediante destilación.

Descripción de la práctica:

  • Objetivos:
  1. Investigar el comportamiento de las diversas sustancias frente a la corriente eléctrica y clasificarlas según los resultados obtenidos.
  2. Ser capaz de idear circuitos eléctricos sencillos para comprobar la conductividad eléctrica de diferentes sustancias.
  • Proceso experimental:

Instrumentos necesarios para realizar esta práctica:

  1. Para crear el circuito necesitaremos:

Una pila: para generar la corriente eléctrica gracias a una reacción química que genera energía.







Dos pinzas de cocodrilo: conectadas a los cables las cuales ponían en contacto todos los elementos del circuito. Y gracias a ellas lograba llegar la corriente eléctrica generada por la pila( generador) al led.







Cables: fabricados de cobre, un material conductor de la electricidad. Recubiertos de plástico, un material aislante.




LED: es un diodo emisor de luz, su nombre proviene del acrónimo inglés: Light-Emitting Diode.2. Para comprobar la conductividad eléctrica: 2 vasos de precipitados, agua destilada, agua del grifo y sal común.
*Más información:
http://www.gentetuning.es/?gt=bricoleds

http://www.becausegreen.com/news.aspx?id=10

Pasos a seguir:

  1. Añadimos 100ml de agua destilada y agua del grifo en cada uno de los vasos de precipitados.

  2. Además en un platillo se añadirán pequeñas dosis de metal, suministrado por el profesor. Así como de sal común. (NaCl)

  3. Tras ésto, utilizando los elementos eléctricos disponibles, diseñamos un circuito eléctrico que nos permita advertir si los materiales (agua destilada, agua del grifo, metal, sal común) conducen la corriente eléctrica. Tras la aprobación de Daniel debemos realizar la prueba sobre la conductividad de los materiales y anotar los resultados obtenidos.

  4. A continuación se añadirá una pequeña cantidad de cloruro sódico al agua destilada y al agua normal. Analizamos qué ocurre en cada caso.

circuito:





Descripción y análisis de resultados:

Observamos:

  • Al introducir los cables en el agua del grifo, el led se enciende.

    video

  • Si añadimos NaCl al agua y creamos una disolución en la que: H2O es es disolvente y NaCl el soluto. Observamos que el led brilla con más fuerza. Conforme añadamos más soluto al agua, el led brillará más.


  • En cambio si introducimos los cables en agua destilada comprobamos que el led no se enciende.

Análisis y conclusión de resultados:

  • ¿Sabrías deducir, en vista a los resultados experimentales, de qué tipo es cada una de las sustancias examinadas (agua destilada, agua del grifo, sal común)?

Agua destilada: es un enlace covalente entre dos elementos no metálicos. Se podría clasificar, a nivel clasificación de la materia como: sustancia pura- compuesto. A nivel del enlace sería una sustancia molecular.

El agua del grifo: es una disolución entre agua pura y el cloro, los sulfatos, calcio...

La sal común: Se trata de un enlace iónico (NaCl). Es la unión de un metal y un no metal.



  • ¿Qué otras propiedades de estás sustancias podrías deducir en función de su enlace atómico?

Agua destilada:


Propiedades de las sustancias moleculares:

  1. La mayoría de ellas son gases o líquidos. En este caso líquido.
  2. No conducen el calor ni la electricidad.
  3. Tienen el punto de fusión y de ebullición bajo.
  4. Todas estas características se deben a que la unión entre los átomos que componen las moléculas es muy débil.

Sal común:

Propiedades de los cristales iónicos:

  1. Son muy estables debido a la fuerte atracción eléctrica que mantiene unidos los átomos.
  2. Son sólidos a temperatura ambiente.
  3. Tienen el punto de fusión alto.
  4. son duros, difíciles de rayar.
  5. Son solubles en agua, ya que este elemento disminuye la fuerza eléctrica de tracción y la red se desmorona.
  6. No conducen la electricidad en estado sólido.
  7. Si en estado disuelto o fundido. Puesto que los iones se liberan.

* No pudimos comprobar estas experiencias con un metal. Aún así supongo que conduciría la electricidad, y el led se encendería. Ya que se trata de un elemento conductor. Clasificado como un enlace metálico. Cuyas propiedades son:

  1. Sólidos a temperatura ambiente. (Excepto el mercurio)
  2. Puntos de fusión y ebullición elevados. Aunque varía enormemente de unos a otros.
  3. Buenos conductores eléctricos y térmicos. Dado que los electrones pueden moverse por todo el metal.
  4. Son maleables (se pueden separar en finas láminas) y dúctiles (en forma de hilos)
  5. Son duros y resistentes.
  • ¿En cuál de los casos se produjo un mayor rendimiento de la fuente de luz?

Se produjo un mayor rendimiento de la luz, conforme añadíamos más sal al agua del grifo.

  • ¿Cómo podrías justificar las diferencias que se observan entre el agua destilada y el agua del grifo?

El agua destilada es una sustancia molecular, que como tal no conduce electricidad.

El agua del grifo poseería las mismas características que la destilada en caso de que estuviese en estado puro. Pero al ser una disolución, es conductora.

  • ¿Qué sucedería al disolver sal en ambas aguas?

El agua del grifo aumentaría su grado de conductividad. Puesto que la sal liberaría iones al disolverse en el agua.

El agua destilada también sería conductora. Por la misma razón que la anterior.

Con la realización de esta experiencia he comprobado la conductividad eléctrica en diferentes sustancias. Así como la clasificación de las misma.

Bibliografía:

Para realizar este trabajo he consultado: mis apuntes, wikipedia:http://es.wikipedia.org/wiki/Portada, blogs...