Curiosidades: quimica y otras yerbas...

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[COLOR=#NaNNaNNaN]La importancia de las unidades[/COLOR][/B][/SIZE]

En diciembre de 1998 la NASA realizó el lanzamiento hacia Marte del Mars Climate Orbiter, un satélite de 125 millones de dólares para medir los cambios climáticos en el planeta rojo.


Se supuso que la nave espacial entraría en la órbita de Marte el 23 de septiembre de 1999, después de un viaje de 670 millones de km. Pero entró en la atmósfera del planeta rojo 100 km por debajo de lo que se había planeado y la destruyó el calor.

Los controladores de la misión argumentaron que la pérdida de la nave se debió a un error en la conversión de las unidades inglesas de medición (utilizadas por los ingenieros que construyeron la nave) y el sistema métrico decimal (utilizado en los programas de vuelo).

En la construcción de la nave utilizaron las libras como unidades de fuerza y los científicos del laboratorio de propulsión de aeronaves de la NASA supusieron que los valores estaban expresados en Newtons.

Por lo común, las libras son unidades de masa, pero cuando se expresa como unidades de fuerza, 1 lb es la fuerza ejercida por la gravedad sobre el objeto que tenga esa masa.

Para realizar la conversión entre libras y Newtons se inicia con 1 lb = 0.4536 kg y, a partir de la segunda ley de Newton:

fuerza = masa x aceleración
    = 0.4536 kg x 9.81 m/s2
    = 4.45 kg m/s2
    = 4.45 N

En lugar de convertir 1 lb como 4.45 N, los científicos la tomaron como 1 N. La fuerza del satélite expresada en Newtons resultaba bastante menor, lo que tuvo como consecuencia una menor órbita y la destrucción de la nave.

Al comentar sobre el fracaso de la misión de Marte uno de los investigadores dijo: "Debemos enfatizar en el estudio del sistema de unidades en los cursos de ciencias en las escuelas primarias, secuandarias y en las preparatorias, hasta el final del mundo".


[COLOR=#NaNNaNNaN]El valor energético de los alimentos[/COLOR][/B][/SIZE]


La comida que ingerimos es degradada (o metabolizada) a partir de una serie de pasos, por un grupo de moléculas complejas llamadas enzimas.

Un aspecto interesante del metabolismo es que el cambio total de energía es el mismo que en el proceso de combustión. Es decir, cuando ingerimos un alimento, la energía que libera en nuestro cuerpo al ser degradada es la misma que libera al medio ambiente si éste se quema en el aire.

La gran diferencia entre el metabolismo y la combustión es que esta última generalmente es un proceso de un sólo paso, a altas temperaturas, lo que tiene como consecuencia la pérdida de energía en los alrededores.

Los alimentos tienen diferente composición y, por lo tanto, su contenido energético es diferente. Por lo general el contenido energético de los alimetos se mide en calorías. 1 cal es igual a 4,184 Joule.

Ojo, dentro del contexto de la nutrición, cuando se habla de calorías se hace referencia a kilocalorías, es decir a 1000 cal.

Para saber el contenido calórico de los alimentos se usa una bomba calorímetra, que no es más que un artefacto que contiene un recipiente donde se aloja la muestra del alimento a analizar, y elementos de medición. La muestra se quema y se mide el calor liberado, que es la misma cantidad de energía que se libera en nuestro cuerpo al ingerir y metabolizar dicho alimento.

[COLOR=#NaNNaNNaN]¿Qué es la gelatina?[/COLOR][/B][/SIZE]


La gelatina es una sustancia de origen animal formada por proteínas y usada en alimentación. Se extrae de pieles, huesos y otros tejidos animales mediante tratamiento con álcalis o con ácidos. Es muy fácil de digerir y aunque sea 100 % proteína su valor nutritivo es incompleto al ser deficiente en ciertos aminoácidos esenciales. En el comercio se puede encontrar preparada junto con azúcar, colorantes y potenciadores de sabor.

La gelatina seca al ponerla en contacto con un líquido lo absorbe y se hincha. Al calentar el líquido se forma un sol (un sistema coloidal fluido) con el líquido como dispersante. A medida que se enfría el sistema, la viscosidad del fluido aumenta y acaba solidificando formando un gel (sistema coloidal de aspecto sólido).

El estado de gel es reversible al estado de sol si se aumenta la temperatura

Con la gelatina se puede formar una espuma que actúa de emulsionante y estabilizante, es en esta forma que se usa en alimentos preparados como sopas, caramelos, mermeladas, algunos postres. También se usa como estabilizante de emulsiones en helados y en mezclas en que intervienen aceites y agua.

También la industria farmacéutica y la cosmética emplean gelatina como excipiente para fármacos que hay que tomar en pequeñas cápsulas.


[COLOR=#NaNNaNNaN]Jabones y detergentes[/COLOR][/B][/SIZE]

Las grasas y aceites son ésteres cuya hidrólisis en medio alcalino produce mezclas de sales sódicas de ácidos grasos que se conocen con el nombre de jabones.


Esta reacción se conoce con el nombre de saponificación. Si el alcalino utilizado es hidróxido de sodio se obtiene un jabón duro o sólido, en cambio con hidróxido de potasio el jabón es blando o líquido.

Las propiedades del jabón derivan de las características de sus moléculas, éstas contienen dos partes diferenciadas: un grupo hidrófobo (repelente al agua) apolar y uno o más grupos polares o hidrófilos (afines al agua). Las partes no polares de tales moléculas se disuelven en las grasas o aceites y las porciones polares son solubles en agua.


La longitud de la cadena carbonada determina la fuerza de la porción no polar de la molécula, si el número de átomos de carbono es menor de 12 esta parte de la molécula es demasiado débil para equilibrar la fuerte acción polar del grupo carboxilato (COO-). Si se sobrepasan los 20 átomos de carbono el efecto es el contrario. Por ello los ácidos más adecuados son los que contienen entre 12 y 18 átomos de carbono, ya que cada extremo ejerce su propio comportamiento de solubilidad.

[COLOR=#NaNNaNNaN]¿Cómo limpia un jabón?[/COLOR]

El agua sola no es capaz de disolver la grasa que compone y contiene la suciedad. Un jabón limpia debido a la capacidad que tiene para formar emulsiones con los materiales solubles en grasas; las moléculas de jabón rodean a la suciedad hasta incluirla en una envoltura denominada micela, la parte apolar de la molécula de jabón se disuelve en la gotita de grasa mientras que los grupos carboxilato, polares, se orientan hacia la capa de agua que los rodea. La repulsión entre cargas iguales evita que las gotas de grasa se unan de nuevo. Se forma así una emulsión que se puede separar de la superficie que se está lavando.


Los jabones son inefectivos para la limpieza en agua dura ( agua que contiene sales de metales pesados, especialmente hierro y calcio), éstos precipitan en forma de sales insolubles (costra de las bañeras). En cambio, las sales de hierro y calcio de los sulfatos ácidos de alquilo son solubles en agua y las sales sódicas de estos materiales, conocidas como detergentes (agentes limpiadores), son efectivas incluso en aguas duras.

Tales detergentes contienen cadenas carbonadas rectas, análogas a las de las grasas naturales. Se metabolizan mediante bacterias en plantas de tratamiento de aguas residuales y se conocen con el nombre de ?detergentes biodegradables?.

Jabón R-COO- Na+    Detergente R-OSO3- Na+

Aunque los detergentes sintéticos varían considerablemente en cuanto a sus estructuras, sus moléculas tienen una característica común que comparten con el jabón ordinario: tienen una cadena apolar muy larga, soluble en grasas, y un extremo polar, soluble en agua.

Los detergentes actuales contienen diferentes aditivos, fosfatos que exaltan la limpieza, agentes espumantes, blanqueantes, etc. siempre intentando satisfacer la demanda de los consumidores.


[COLOR=#NaNNaNNaN]¿Por qué los lagos se congelan desde la superficie hacia el fondo?[/COLOR][/B][/SIZE]


El hecho de que el hielo sea menos denso que el agua tiene un profundo significado ecológico.

A medida que disminuye la temperatura del agua cercana a la superficie, aumenta su densidad. El agua más fría se va hacia el fondo, mientras que el agua más tibia y menos densa sube a la superficie.

Este movimiento normal de convección continúa hasta que la temperatura del agua alcanza los 4º C. Cuando la temperatura baja aún más, la densidad del agua comienza a disminuir y ésta ya no se va al fondo.

Con mayor enfriamiento, el agua de la superficie comienza a congelarse. La capa de hielo que se forma no se hunde, ya que es menos densa que el agua líquida; incluso actúa como aislante térmico para el agua que está debajo.

Si el hielo fuera más pesado, éste se hundiría y el agua se congelaría en forma ascendente. Los organismos que habitan en el agua difícilmente podrían sobrevivir en el hielo.


[COLOR=#NaNNaNNaN]Cocinar un huevo en la cima de una montaña[/COLOR][/B][/SIZE]

Supongamos que se escalan el Aconcagua, en Medoza, y para reponer energía, al llegar a la cima deciden cocinar un huevo duro.


Para su sorpresa, el agua parece hervir más rápido que de costumbre. Sin embargo, después de 10 minutos con el agua hirviendo, el huevo (Maximiliano Adagio) aún no se cocina.

El Aconcagua tiene 6962 metros de altura sobre el nivel del mar. A esa altura, la presión atmosférica es de sólo 0.5 atm.
El punto de ebullición del agua disminuye conforme disminuye la presión, por eso el agua hierve más rápido.

Sin embargo, la cocción del huevo no se debe al proceso de ebullición, sino a la cantidad de calor suministrado (por el agua), y el calor generado es proporcional a la tamperatura del agua. Por esta razón, cocinar un huevo en la cima del Aconcagua tomaría más tiempo, quizas unos 30 minutos.

[COLOR=#NaNNaNNaN]Una curiosidad[/COLOR]

¿Alguna vez cocinaron fideos, arroz o verduras hervidas? Bien, la temperatura del agua NUNCA va a sobrepasar su punto de ebullición, ya que de ser así, pasa al estado gaseoso. Es decir, si ponés una olla al fuego, la temperatura del agua en la misma NUNCA va a pasar de los 100ºC.
Como dije antes, la cocción de los alimentos sólo depende de el calor que les suministra el AGUA, y es totalmente al dope poner el fuego de la hornalla al mango para que se cocine más rápido porque el agua alcanza una temperatura tope de 100ºC ya sea con la hornalla al mínimo o al máximo.


[COLOR=#NaNNaNNaN]Las ollas a presión[/COLOR][/B][/SIZE]

Las ollas a presión son recipientes sellados que dejan escapar el vapor sólo cuando éste rebasa una presión determinada.


La presión que soporta el agua en la olla cerrada es la suma de la presión atmosférica y la presión de vapor (mucho mayor que en las ollas normales, en las que el vapor puede escaparse, o volarse la tapa).

Por lo tanto, al ser mayor la presión, el agua hervirá a una temperatura mayor que 100ºC y la comida se cocinará más rápido debido a la mayor cantidad de calor entregado por el agua.


[COLOR=#NaNNaNNaN]¿El vidrio es un líquido?[/COLOR][/B][/SIZE]



Los vidrios, que tan familiares nos resultan, como estamos hartos de ver, tienen un aspecto macroscópico que se corresponde con el de un sólido típico; de hecho el vidrio es uno de los materiales más duros que conocemos. Sin embargo, desde el punto de vista molecular el vidrio es un líquido sobreenfriado. Lo que ocurre es que se trata de un material muy viscoso y, por tanto, la velocidad con la que fluye es muy lenta; tan lenta que tardaría cientos de años en lograr fluir a temperatura ambiente.

Cuando se prepara el vidrio se trabaja a altas temperaturas de forma que se comporta como un líquido. Pero cuando se enfría (entorno a unos 1500 ºC) aumenta tanto la viscosidad que las moléculas prácticamente pierden el movimiento de traslación, se mueven tan lentamente que nunca encuentran la orientación adecuada para formar un sólido cristalino y mantienen una estructura amorfa que corresponde a un liquido sobre enfriado.

Podemos encontrar otros ejemplos de sustancias que tienen este comportamiento. Es el caso del hule y otros plásticos en los que cuando se enfrían nunca llega a alcanzarse el estado cristalino y, aunque macroscópicamente tienen el aspecto y las propiedades típicas de un sólido, desde el punto de vista molecular se comporta como un líquido.


[COLOR=#NaNNaNNaN]Las huellas digitales del oro[/COLOR][/B][/SIZE]


Año tras año son robados millones de dólares en oro. En la moyoría de los casos, el oro se funde y se envía al extranjero. De esta manera, se mantiene su valor y desaparece toda posibilidad de identificar su procedencia.

Sin embargo, una técnica desarrollada por científicos australianos permite que las autoridades identifiquen la procedencia del mismo, incluso si se ha fundido y recuperado nuevamente la pieza, para atrapar a los ladrones.

El oro es un metal muy poco reactivo, y se encuentra en la naturaleza sin combinar. Durante la mineralización del oro (la formación de pepitas) se incorporan a las pepitas elementos como cadmio, plomo, telurio y zinc.
La cantidad y el tipo de impurezas (elementos traza) en el oro varía según el lugar donde se ha extraído.

Para analizar el oro, se empieza por calentar una muestra con un rayo láser de alto poder. El oro y los elementos traza se vaporizan y son arrastrados con una corriente de argón gaseoso hacia un espectrómetro de masas.

La comparación del espectro de masa obtenido con espectros archivados de origen conocido, permite la identificación de la procedencia del oro.


El espectrómetro de masas es un instrumento que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto.


[COLOR=#NaNNaNNaN]Los elementos presentes en el sol y el espacio[/COLOR][/B][/SIZE]

Se sabe que nuestro sol y otras estrellas contienen ciertos elementos. ¿Cómo se obtuvo esta información?


A principios del siglo XIX el físico alemán Josef Fraunhofer estudió el espectro de emisión del sol y obtuvo ciertas líneas oscuras a longitudes de onda específicas.

La interpretación de la aparición de estas líneas viene de suponer que originamente fué irradiada una banda continua de color y, a medida que la luz emitida se alejaba del sol, los átomos del espacio absorbían parte de la radiación de esas longitudes de onda. Por tanto, estas líneas oscuras son líneas de absorción.

Para los átomos, la absorción y emisión de luz sucede a las mismas longitudes de onda, paro sus espectros son diferentes, es decir, líneas de color para la emisión y líneas oscuras para la absorción


Al comparar las líneas de absorción de los espectros de emisión de las estrellas lejanas con los espectros de emisión de los elementos conocidos, los científicos han podido deducir qué tipo de elementos se encuentran en esas estrellas

[COLOR=#NaNNaNNaN]El elemento del sol[/COLOR]

En 1868, el físico francés Pierre Janssen detectó una nueva línea oscura en el espectro de emisión solar que no coincidía con las líneas de emisión de los elementos conocidos.

A este elemento se le dió el nombre de Helio ( del griego, helios, que significa sol). Veintisiete años más tarde, el químico inglés William Ramsay descubrió el helio en un mineral de uranio en la tierra.

La única fuente de helio en nuestro planeta es el proceso de desintegración radioactiva: las partículas alfa emitidas durante la desintegración nuclear (protones que se liberan del núcleo) se transforman con el tiempo en átomos de helio.



[COLOR=#NaNNaNNaN]Test de alcoholemia[/COLOR][/B][/SIZE]


Cada año mueren miles de personas a causa de los conductores ebrios. La policía utiliza el test de alcoholemia para analizar a los conductores que sospecha no están en condiciones de conducir. Pero, ¿cómo funciona?

El fundamento químico de este dispositivo es una reacción redox (oxidación - reducción)
Los elementos que se oxidan ceden electrones mientras que los que se reducen ganan electrones.

La muestra de aliento del conductor entra en contaco con una disolución ácida de dicromato de potasio. El alcohol (etanol) que se encuentra presente en el aliento se oxida a ácido acético y el cromo del ion dicromato (cromo VI) se reduce a ion crómico (cromo III), es decir, el átomo de cromo agrega 4 electrones a sus orbitales, que fueron cedidos por la molécula de etanol.

La reducción del cromo VI a cromo III se evidencia en un cambio de color de amarillo anaranjado (dicromato de potasio) a verde (ion crómico, comunmente sulfato de cromo III, ya que es el ácido sulfúrico quien acidifica el medio de reacción en primera estancia).

El nivel de alcohol en la sangre del conductor puede determinarse facilmente midiendo la magnitud de este cambio de color, el cual se lee en una escala graduada del instrumento.

El aparato emite una luz que atraviesa la solución, y mediante una fotocelda registra la longitud de onda de la misma. Distintos colores absorben (o reflejan) distintas longitudes de onda, la magnitud del cambio color de la solución se determina mediante ésta longitud de onda.



[COLOR=#NaNNaNNaN]El hielo que se quema ¿Una nueva fuente de energía no renovable?[/COLOR][/B][/SIZE]


Se conoce como hidrato de metano, y hay suficiente como para cubrir nuestras necesidades energéticas durante muchisimos años.

Las bacterias del sedimento del fondo de los océanos consumen materiales orgánicos y generan metano gaseoso. En condiciones de baja presión y baja temperatura, el metano forma el hidrato de metano, que consiste en moléculas simples de gas natural encerradas en jaulas cristalinas formadas por moléculas de agua congelada.

Un cubo de hidrato de metano tiene la apariencia de un cubo de hielo, pero es de color gris. Si se le acerca un fósforo encendido, empezará a arder.


Las compañias petroleras tienen conocimiento del hidrato de metano desde 1930, cuando comenzaron a utilizar tuberías de alta presión para trasportar gas natural a lugares de clima frío. A menos que se eliminara con muchísimo cuidado toda el agua de las tuberías, grandes cantidades de hidrato de metano impedían el flujo del gas.

Se calcula que la reserva total de hidrato de metano en los océanos es de 10 elevado a la 13 toneladas en contenido de carbono. Es casi el doble de la cantidad de carbono en todo el carbón, el petróleo y el gas natural sobre la tierra.

Sin embargo, la extracción de la energía almacenada en el hidrato de metano representa un gran reto para la ingeniería. Se cree que el hidrato de metano actúa como una clase de cemento que mantiene juntos los sedimentos del fondo del océano. Modificar los depósitos de hidrato de metano podría causar deslaves subterráneos, lo que causaría derrame de metano hacia la atmósfera.

Este acontecimiento podría ser de graves consecuencias para el ambiente, ya que el metano es un potente gas de invernadero. De hecho, se cree que la liberación repentina de metano a la atmósfera aceleró el final de la era glacial hace 10000 años.

A medida que se fundió el hielo del casquete polar, aumentó el nivel de agua de los océanos más de 90 metros, sumergiendo las regiones árticas, ricas en depósitos de hidratos. El agua de los océanos, relativamente caliente, debe haber fundido los hidratos, con lo que pudo haber liberado grandes cantidades de metano, lo que condujo a un calentamiento global.
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2 Comentarios Curiosidades: quimica y otras yerbas...
carajo que wuen post  
gracias buena informacionnnnnnnnnn
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