Lluvia Ácida

En condiciones normales el agua de lluvia tiene un pH ligeramente ácido ( 5,65 en la escala de pH) debido a la concentración de CO2 en la atmósfera el cual en presencia de agua forma el ácido carbónico (H2CO3)

Una forma práctica de probar que esto ocurre seria coger un vaso, llenarlo con agua y añadir unas gotas de rojo de fenol (indicador de pH) y la disolución queda de color rojo. Con una pajita introducimos soplando aire proveniente de nuestros pulmones, el cual tiene un gran contenido en CO2. Conforme vamos introduciendo CO2 se observa como la disolución pasa de color rojo a un color amarillento, lo que nos indica que el pH está cada vez más ácido. En vez de rojo de fenol también se pueden emplear otros indicadores de pH.

• ¿Qué es la lluvia ácida?

Consideramos que la lluvia es ácida cuando presenta un pH menor de 5, pudiendo alcanzar hasta un pH 3 como el vinagre. Estos valores de pH se alcanzan debido a la formación de ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3) los cuales se forman en la atmósfera a partir de las emisiones de dióxido de azufre (SO2) y monoxido de nitrógeno.

Una gran parte del SO2 (dióxido de azufre) emitido a la atmósfera procede de la emisión natural que se produce por las erupciones volcánicas, que son fenómenos irregulares. Sin embargo, una de las fuentes de SO2 es la industria metalúrgica. Finalmente el SO2 se oxida a SO3 (interviniendo en la reacción radicales hidroxilo y oxígeno) y este SO3 puede quedar disuelto en las gotas de lluvia.

S + O2 → SO2

En la fase gaseosa el dióxido de azufre se oxida por reacción con el radical hidroxilo por una reacción intermolecular.

SO2 + OH· → HOSO2·  

HOSO2· + O2 → HO2· + SO3

En presencia del agua atmosférica o sobre superficies húmedas, el trióxido de azufre (SO3) se convierte rápidamente en ácido sulfúrico (H2SO4).

SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l)

El NO se forma por reacción entre el oxígeno y el nitrógeno a alta temperatura.

O2 + N2 → 2NO

Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas en los motores térmicos de los automóviles y aviones, donde se alcanzan temperaturas muy altas. Este NO se oxida con el oxígeno atmosférico, y reacciona con el agua dando ácido nítrico (HNO3), que se disuelve en el agua.

O2 + 2NO → 2NO2

3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO

• Para saber más:

Lluvia ácida

Lluvia ácida: Aspectos ambientales

Rojo de fenol

Indicador de pH

Que es el pH

Experiencia: Determinación de hierro en vino blanco

Objetivo:

Determinación de hierro total presente en una muestra de vino blanco mediante el método de absorción atómica en llama.

Introducción:

Aunque en la elaboración moderna de vinos los niveles de hierro son reducidos, el enólogo debe tener en consideración que niveles superiores a 8-10 mg/l pueden causar enturbiamientos debido a precipitaciones férricas (casse blanca), o cambios de color ya que interviene en los fenómenos de oxidación de los vinos.

A continuación os dejo un archivo de la experiencia:

Ferrofluido

Vamos a ver lo que es un ferrofluido. Un ferrofluido es un líquido que se polariza en presencia de un campo magnético. Los ferrofluidos se componen de partículas ferromagnéticas suspendidas en un fluido portador, que comúnmente es un solvente orgánico o agua. Las nanopartículas ferromagńeticas están recubiertas de un surfactante para prevenir su aglomeración a causa de las fuerzas magnéticas y de Van der Waals. Los ferrofluidos, a pesar de su nombre, no muestran ferromagnetismo, pues no retienen su magnetización en ausencia de un campo aplicado de manera externa.

Os dejo la presentación que realice conjunto unos compañeros para el I Congreso de Química de la Universidad de alicante y un vídeo de demostración de las propiedades del ferrofluido:

Azúcar Quemada. Experiencia con un catalizador.

El azúcar está compuesto principalmente de sacarosa, un disacárido de fórmula:

En condiciones normales, el azúcar funde sin llegar a arder a unos 180ºC formando el caramelo mientras que para que arda en el aire necesita unos 500ºC. Sin embargo, al recubrir un terrón de azúcar con ceniza y prenderle fuego con un mechero o cerilla este comienza a arder. ¿A que se debe este cambio? ¿Cómo afecta la ceniza a la temperatura de combustión del azúcar?

La ceniza actúa como catalizador bajando la temperatura necesaria para que se de la reacción de combustión del azúcar, proceso químico por el cual esta comienza a arder. ¿Cual es la función de un catalizador entonces?

Un catalizador es una sustancia que interviene en el mecanismo de una reacción pero no se consume, sino que se recupera al final de la reacción. El catalizador actúa sobre la energía de activación del proceso, siendo un catalizador positivo cuando baje la energía de activación y por tanto aumenta la velocidad de reacción y un inhibidor cuando aumente la energía de activación y por tanto disminuya la velocidad de reacción. La energía de activación es considerada la energía necesaria para que comience una reacción.

En el siguiente diagrama podemos ver el efecto de un catalizador positivo, del cual se trata la ceniza en este caso:

Puedes realizar este experimento en casa simplemente con un terrón de azúcar  un mechero y ceniza de un cigarro. Recuerda que si eres menor deberás contar con tus padres para ello. De todas formas os dejo un vídeo con el experimento.

Sangre a borbotones

Hoy os traigo un experimento realizado en el conocido programa de televisión "El hormiguero" pero vamos a intentar explicarlo en mayor profundidad.

Los materiales que necesitas:

• Un vaso
• Agua oxígenada (Peróxido de hidrógeno, H2O2)
• Un poco de sangre

La experiencia:

En el vaso añadimos unos 50 ml de agua oxigenada y después añadimos unas gotas de sangre. Nada más echar la sangre comienza a formarse una espuma blanca que va subiendo por el vaso.

La explicación química del proceso:

La sangre contiene una enzima (catalizador biológico) , llamada "catalasa" que acelera la descomposición de el agua oxigenada, la cual de por si no es muy estable.

Enzima Catalasa

Las burbujas que observamos son el oxígeno que se forma como producto de la descomposición del agua oxigenada.

Agua oxigenada y espuma, ¿por qué?

Este es el motivo por el que el agua oxigenada se emplea como desinfectante en heridas. El oxígeno generado mata las bacterias anaerobias ( viven en ausencia de oxígeno) desinfectando la herida.

Para saber más:

Agua oxigenada

Bacterias anaerobias

Catalasa

Enzima

Catalizador

Oro Rojo

Esto que a priori puede sonar nuevo, ya que cuando nos hablan de oro a todos se nos viene la imagen dorada que lo caracteriza, no es para nada nuevo. La coloración es debida al tamaño y forma de partícula de forma que una lámina muy fina de oro da coloración azul y cuando tenemos partículas de menos de 100nm (nanopartículas) el oro es de coloración rojiza.  La síntesis se puede llevar a cabo por un proceso sol-gel llamado Método de Turkevich en el que se produce la reducción de iones Au (HAuCl4) por iones nitrato los cuales envuelven al oro con una película evitando el aumento de tamaño de partícula (10-100nm).     

La copa de Lycurgus fue fabricada en torno al siglo IV a. C en Roma. A la luz del día la escena mitológica está representada en tonos verdes y opacos. Cuando se la ilumina desde dentro adquiere tonos rojos y translúcidos. Las responsables de estos cambios de coloración son las nanopartículas de oro y plata con que está elaborada.  

  

Colores de las párticulas de oro según su tamaño 

Aplicaciones:

 El oro es el único metal pesado que se sabe tiene un spin atómico que gira a la derecha. Así, es relativamente no tóxico cuando es usado homeopáticamente. Es muy antiguo el uso del oro homeopático para el tratamientos entre otros, de las enfermedades venéreas. Los europeos tienen larga experiencia en los beneficios que da el oro y se han comprado abundantes cantidades de oro en comprimido y como "Agua Dorada" por más de 100 años. Por el año 1885 el oro se hizo famoso en EEUU por su actividad curativa en problemas del corazón y en problemas de circulación, sin dejar de mencionar sus propiedades anti-artríticas. Famosos restaurantes chinos ponían láminas de oro (24k) dentro de las preparaciones de sus comidas. En 1890, el Dr. Robert Koch descubrió que el bacilo de la tuberculosis no podía vivir en una solución de oro coloidal. Otros problemas donde el oro ha demostrado su poder efectivo, incluye el rejuvenecimiento de órganos y glándulas perezosas (especialmente el cerebro) y la estimulación del sistema nervioso. Además tiene un inestimable valor como antidepresivo. Es conocido como una ayuda importante del sistema digestivo y como un remedio para aliviar escalofríos, calores repentinos y "sudoraciones nocturnas". Pero, tal vez, la mayor contribución de su uso es para el tratamiento de la inestabilidad mental y para el tratamiento y desintoxicación para alcohólicos. El consumo de oro debilita y disminuye el ansia por el alcohol. Por su habilidad para estimular el cerebro, el oro también es usado para conexión con inestabilidad mental y en estados emocionales, especialmente con depresión, melancolía, ansiedad, frustración y tendencias suicidas. El oro coloidal es conocido por su poder como antiinflamatorio. Es muy bien conocido por su efectividad para aliviar los dolores y las hinchazones de las artritis, reumatismo, bursitis y tendinitis. En dosis ultramolecular es usado para arteriosclerosis y alta presión sanguínea; calores repentinos y sudores nocturnos; y obesidad. Tópicamente, puede usarse para problemas de piel. En Medicina Ayurvédica, el oro ayuda a la longevidad, a mantenerse joven y a la memoria. Es un afrodisíaco, un tónico cardíaco, promueve una mejor visión y el intelecto, y es rejuvenecedor. Es un desintoxicante. Es usado en tratamiento de cáncer, también en anemias, asma, desordenes nerviosos e histeria. 

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