Como funciona o catalizador dun coche?

Os papel dos catalizadores é moi importante non só en moitos procesos bioquímicos e industriais, senón tamén en ámbitos como o da automoción de cara a preservar a saúde e o ambiente. 

Os convertidores catalíticos de tres vías dos automóbiles empregan como fase activa o platino (Pt), o rodio (Rh) e o paladio (Pd) para transformar tres substancias contaminantes que saen do motor noutras inocuas:

• O Pt e o Rh para catalizar a descomposición dos óxidos de nitróxeno (NO_x) a N₂ e O₂ 
• O Pt e o Pd para catalizar a oxidación do CO a CO₂ e dos restos de hidrocarburos sen queimar (C_xH_y)  a CO₂ e H₂O 

Trátase de procesos de catálise heteroxénea dado que o catalizador está en estado sólido e os reactivos en estado gasoso. Para aumentar a superficie de contacto entre o catalizador e os reactivos a estrutura na que se dispón o catalizador ten numerosos microcondutos. Ademais os propios gases contaminantes que saen do motor do coche a elevada temperatura quentan o catalizador, o que aumenta a eficiencia dos procesos anteriormente mencionados.

 

Fonte: tuvisitaguiada.com

Unha viaxe ao mundo dos átomos

Achego aquí un interesante vídeo do CERN sobre a estrutura da materia a escalas cada vez máis pequenas: partindo dun pelo humano ata chegar aos quarks que forman os protóns e neutróns do núcleo dos átomos que forman dito pelo.

Fonte: Produced by Daniel Dominguez/CERN Copyright © CERN

Desviando raios catódicos cun imán

Os raios catódicos son correntes de electróns observados en tubos de baleiro (ou cun gas a baixa presión). Cando o feixe de electróns impacta na lámina fluorescente prodúcese un punto brillante permitíndonos así visualizar a traxectoria rectilínea destes desde o cátodo ata o ánodo. 

Achegando o polo norte ou o polo sur dun imán conseguimos curvar a traxectoria de ditos electróns nun ou noutro sentido. Podemos comprobar que o sentido de dita curvatura é coherente coa dirección e sentido da forza magnética que actúa sobre ditos electróns aplicando a lei de Lorentz.

Esta experiencia foi ideada e desenvolvida no IES Terra de Soneira grazas ao profesor de Física e Química Daniel Esmorís Puñal.

Orbitais híbridos, enlaces σ e Π

Na imaxe pode observarse a representación do dobre enlace na molécula de eteno: CH₂=CH₂ segundo o modelo de hibridación de orbitais.

Cada átomo de carbono ten 3 orbitais híbridos sp² (azul escuro), con un electrón cada un, dispostos nun plano formando 120º e un orbital p (azul claro)  en dirección perpendicular tamén con un electrón. Por solapamento frontal dun orbital híbrido sp² de cada carbono fórmase un enlace σ e por solapamento lateral do orbital p de cada carbono fórmase un enlace Π (representado coas dúas bandas de goma).

Cada un dos outros dous orbitais híbridos sp² de cada carbono semiocupados solaparíanse, tamén frontalmente, cun orbital s dun átomo de hidróxeno semiocupado (falta por representar na imaxe) formando un enlace σ.

Comparando diferentes formatos de pontes salinas no laboratorio

Pila Daniell (Zn-Cu) con dúas versións de ponte salina: papel de filtro empapado en disolución acuosa de KCl e tubo en U con disolución acuosa de KCl tapado nos seus extremos con algodón.

 

 

A ponte salina permite o contacto eléctrico entre as disolucións de ambos eléctrodos sen que estas se mesturen. Fíxate que no vaso da  no vaso da esquerda a medida que o Zn do ánodo se oxida a Zn²⁺ aumenta a carga positiva da disolución. De xeito análogo, no vaso da dereita a medida que os catións Cu²⁺se reducen a Cu, que se deposita sobre o cátodo, a disolución adquire un exceso de carga negativa. A ponte salina permite restablecer a neutralidade eléctrica de ambas disolucións ao posibilitar o paso dos anións (Cl^- e SO₄^2-) cara a disolución do ánodo e dos catións (K⁺ e Zn²⁺) cara a disolución do cátodo.

Experimento con clorato de potasio e "gominolas"

No seguinte vídeo podedes apreciar a reacción de descomposición do clorato de potasio ao quentalo en cloruro de potasio e osíxeno (reacción endotérmica) e, a continuación, a reacción de combustión da sacarosa dunha "gominola" en presenza do osíxeno producido na reacción anterior. Esta última reacción  libera enerxía en forma de luz e calor (reacción exotérmica).

 

As fórmulas de física en novos formatos: dodecaedro-formulario

Síntese das fórmulas máis importantes da materia de Física de 2º Bacharelato en formato de dodecaedro.

Observando o firmamento desde o IES Terra de Soneira

Comezamos este novo curso escolar coa proposta dunha orixinal e interesante actividade: a sesión de observación astronómica que terá lugar este martes 26 de outubro ás 20:00 h na entrada do noso centro conducida por expertos do Observatorio Astronómico Ramón María Aller da Universidade de Santiago de Compostela. Non vola podedes perder!

Electricidade estática

 No seguinte vídeo Javier Santaoalla  explícanos cómo funciona a electricidade estática.

Fonte: Date un voltio

É perigosa a radiación?

O temo de radiación é un concepto amplo que se emprega para referirse á enerxía transportada por:

-ondas electromagnéticas (radiación electromagnética) como por exemplo a luz visible, as ondas de radio ou os raios X.

-partículas movéndose a gran velocidade nun medio (radiación corpuscular*) como por exemplo un electrón movéndose a gran velocidade no aire.

Tal e como vimos nesta unidade os núcleos dalgúns átomos son inestables e emiten radiación (radiación nuclear) para transformarse noutros núcleos máis estables doutros elementos ou do mesmo elemento. Esta radiación pode ser de tres tipos: alfa, beta e gamma. A radiación alfa (composta por dous protóns e dous neutróns) e a beta (electróns) son de tipo corpuscular (son partículas) mentras que a radiación gamma é de tipo electromagnético (son ondas).

O nivel de perigosidade da radiación está relacionado coa enerxía que transporta. A diario estamos expostos a distintos tipos de radiación electromagnética de baixa enerxía, e consecuentemente, que non resulta nociva para a nosa saúde, como é o caso das ondas de radio, as microondas, a radiación infravermella ou a luz visible.  Pola súa banda, a radiación que ten suficiente enerxía como para conseguir arrancar os electróns dos átomos da materia chámase radiación ionizante e si pode resultar nociva. A radiación ionizante abarca os seguintes tipos de radiación electromagnética: os raios ultravioleta máis enerxéticos, os raios X e os raios gamma e tamén inclúe as radiacións corpusculares alfa e beta. Polo tanto, os tres tipos de radiacións nucleares (alfa, beta e gamma) son de tipo ionizante.

O seguinte vídeo permitirache revisar e ampliar o coñecemento sobre a radiación e a súa presenza na vida cotiá ao tempo que repasar inglés (podes activar subtítulos para faciltar a comprensión).

Fonte: TED-Matt Anticole. Script Editor: Emma Bryce. Animator: Rob Birchall. Producer: Tom Sanders. Sound Designer: Jake Sanders. Narrator: Addison Anderson

 _________________________________________________________________________________

*A palabra corpuscular vén de corpúsculo que significa partícula (porción de materia de tamaño moi reducido, só visible ao microscopio).

Tipos de radiación nuclear e blindaxes necesarias

As numerosas aplicacións dos isótopos radiactivos fan necesario o transporte seguro dos mesmos duns lugares do mundo (onde se obteñen) a outros (onde se precisan). No seguinte vídeo da Axencia Internacional de Enerxía Atómica (IAEA) explícanse en detalle os tres tipos de radiación (alfa, beta e gamma) e as blindaxes necesarias para deter a enerxía asociada ás mesmas as cales deben terse en consideración na súa manipulación e transporte.

Fonte: IAEA Nuclear Safety and Security

Marie Curie e a radioactividade nuclear

O fenómeno da radioactividade nuclear foi descuberto de forma case ocasional polo científico francés Henri Antoine Becquerel a finais do século XIX. Pero as investigacións máis importantes neste campo foron realizadas polo matrimonio Pierre e Marie Curie. En particular foi Marie Curie a que acuñou o termo de radioactividade e o atribuiu a algo que acontecía dentro dos átomos -algo revolucionario por aquel entón-. 

A historia desta talentosa científica é un exemplo de esforzo e superación, de paixón polo seu traballo e de xenerosidade e procura do benestar da humanidade. Trátase da primeira muller en gañar un premio Nobel e ademais da primeira persoa que obtivo dous premios Nobel diferentes: o de Física en 1903 polas súas investigacións sobre a radioactividade -compartido co seu marido e con Becquerel- e o de Química en 1911 polo descubrimento dos elementos radio e polonio. Así mesmo foi a primeira muller en ter o cargo de profesora na Universidade da Sorbona en París.

Por todo o que fixo e o que representa Marie Curie constitúe un referente para todos e, particularmente, para moitas mulleres. Existen multitude de libros sobre a súa biografía e obra, películas, vídeos... Entre eles seleccionei esta curta que está inglés (recorda que podes activar os subtítulos para facilitar a comprensión).

 Fonte: TED-Shohini Ghose.Director: Anna Nowakowska. Script Editor:Mia Nacamulli. Composer: Matthias Runge. Producer: The AnimationWorkshop. Content Producer: Gerta Xhelo. Editorial Producer: Alex Rosenthal. Narrator: Julianna Zarzycki

 

Coronavirus e submúltiplos decimais

Comezamos este novo curso marcado polas medidas de protección contra o coronavirus:  distancia de seguridade, ventilación, máscaras, produtos de desinfección con alcohol... e convertindo unidades en diversos cursos de Física e Química. Vexamos a importancia de interpretar e saber operar os submúltiplos decimais para comprender a actual situación que nos tocou vivir.

Cal é o tamaño do coronavirus?

O diámetro do SARS-CoV-2 é da orde de 100 nm. Para facernos unha   idea do valor debemos recordar que 1 nm é a mil millonésima parte do metro (1 nm=10^-9 m) ou, o que é o mesmo, a millonésima parte do milímetro (1 nm=10^-6 mm). Polo tanto, en 1 mm de lonxitude caben uns 10000 coronavirus en fila!

Distancia de seguridade e ventilación

As gotas que expulsamos ao vocalizar, esbirrar, tusir, respirar... con un diámetro superior a 5 μm acaban caendo ao chan por acción da gravidade. Unha gota de 100 μm segue unha traxectoria balística (con frecuencia parabólica) cun alcance máximo de 1,5 a 2 m (de aí a distancia de seguridade que debemos manter).

Para tamaños comprendidos entre 100 μm e 5 μm as gotas permanecen algún tempo (segundos ou minutos) en suspensión antes de acabar finalmente caendo ao chan. Ese tempo aumenta canto menor é o tamaño da partícula. 

As partículas e gotas que emitimos de tamaño inferior a 5 μm denomínanse aerosois e poden permanecer suspendidas no aire durante horas ou días. Cada vez existe máis evidencia científica de que estes aerosois son tamén posibles vías de contaxio do coronavirus de aí a necesidade de ventilación continua. O tamaño dos aerosois máis grandes sería suficiente para portar varios coronavirus, cuxo diámetro recordemos é de tan só 100 nm (ou o que é o mesmo 0,1 μm).

Debemos ter en conta ademais que as partículas e gotas, unha vez emitidas, varían o seu tamaño facéndose máis pequenas ao evaporarse a auga que conteñen.

Máscaras

As máscaras son elementos de protección de uso obrigado no momento actual. Existen diferentes tipos: as cirúrxicas, por exemplo, deben reter partículas ata da orde de 3 μm se están debidamente homologadas e as de tipo FFP2 partículas ata da orde de 0,3 μm. A probabilidade de que un aerosol de tamaño inferior a 0,3 μm poida portar algún coronavirus parece ser extremadamente baixa.

___________________________________________________________________________________

 Referencias:

-Emisión y exposición a SARS-CoV-2 y opciones de filtración. Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA), CSI. 

-Coñecemos máis sobre os aerosois con Jorge Mira. 

-Coronavirus:el tamaño sí importa. Deborah García Bello.

Imaxe: Wikipedia  

Satélites Starlink de SpaceX.

Satélites Starlink de SpaceX.

Se miramos o ceo nun día destes de verán, sobre todo cando non haxa lúa (o que significa que ben pode ser lúa nova ou que se atope na cara iluminada da Terra mentres na nosa é de noite), veremos infinidade de puntiños flasheantes, estrelas, e puntiños móbiles non flasheantes, planetas. 

Mais non só son planetas estes puntiños móbiles non flasheantes... Por exemplo, a ISS (International Space Station ou Estación Espacial Internacional) vese coma unha bóla branca que non parpadea e que se move "lentamente", é dicir, que o seu rastro sobre o ceo pode durar mesmo 5 minutos se a collemos nun bo momento e zona, xa que a ISS tarda uns 92 minutos en dar unha volta á Terra viaxando a unha velocidade orbital de 27.743 km/h a uns 400 km de altitude.

Mais non só é a Estación Espacial Internacional a que se ve coma un punto non flasheante cruzando o ceo nocturno, senón calquera satélite que se atope en situacións idóneas para que isto ocorra. Estes podían ser os IRIDIUM, antes de que os retirasen fai uns anos, ou agora os Starlink de SpaceX.

Os satélites Starlink son un proxecto da compañía de Elon Musk polo que pretende crear unha rede destes artefactos que poidan proporcionar internet a cada recuncho do mundo. Ser a idea é estupenda, pero coma calquera cousa, e sobre todo que teña que ver co espazo exterior, non está exenta de polémica... Entre os temas máis controvertidos atópanse dous: o lixo espacial xerado, e, sobre todo, as interferencias e problemas de contaminación lumínica do ceo nocturno. 

Para a maioría da xente, estes quizais non sexan problemas que lles afecten na vida diaria, pero para os científicos, coma os astrónomos, son un grande quebradoiro de cabeza... Sobre todo cando interfiren coas antenas e grandes telescopios que posúen estes investigadores para analizar o universo profundo... 

Mais hoxe non imos falar disto, senón dun fenómeno moi chulo producido ás veces polos satélites...

Un intenso flash saído da negrura que rapidamente mingua ata desaparecer nun puntiño branco máis ou menos intenso que continua cruzando o ceo estrelado por uns segundos ou minutos ata desaparecer na envolvente escuridade titilante.

A continuación amoso un vídeo que conseguín gravar sobre dous satélites Starlink que me permitiron presenciar este espectáculo. O que máis traballo deu foi despois identificar na base de datos (https://www.heavens-above.com/main.aspx) de que dous satélites se trataba... 

Vídeo-explicación realizada por David Roget Blanco:   Satélites Starlink Flash 

#RoadtoMars 

David Roget Blanco

A propósito do efecto fotoeléctrico

Javier Santaolalla explícanos no seguinte vídeo como a mecánica cuántica conseguiu dar explicación ao efecto fotoeléctrico.

O curioso experimento da dobre fenda

Podemos obter patróns de interferencia facendo pasar por unha dobre fenda non só luz senón outras cousas como, por exemplo, electróns. A Física cuántica permite explicar fenómenos tan curiosos coma este. No seguinte vídeo trátase esta cuestión.

Agora máis ca nunca: CIENCIA

Nesta cuarta semana de confinamento -e vacacións de Semana Santa tan atípicas- gustaríame facer unha breve reflexión sobre a situación actual.

Seguramente perdurará na memoria colectiva a inesperada situación que estamos vivindo -e de xeito particular entre os adolescentes-; probablemente condicione o comportamento e a toma de certas decisións futuras de parte da poboación e dos gobernos; sen dúbida, este período será mencionado nos libros de Historia...

Si, ata as máis desenvolvidas sociedades occidentais somos vulnerables ante a ameaza de posibles axentes infecciosos como é neste caso o actual COVID-19. A nosas rutinas pódense quebrar, algo ao que non estabamos acostumados as persoas que nacemos xa entrada a democracia no noso país. 

A situación actual estanos poñendo a proba: constitúe un verdadeiro máster para os políticos que deben tomar decisións rápidas e contundentes nun escenario de incerteza a curto prazo; deixa patente a adicación e entrega de moitos profesionais vocacionais esenciais nas actuais circunstancias; resulta unha oportunidade inescusable para despregar a nosa solidariedade.

Pero é a Ciencia -esa que permitiu o desenvolvemento social, económico e tecnolóxico que caracteriza o momento actual-  a que xogará de novo un papel clave nesta loita. Só a investigación científica posibilitará o desenvolvemento de medicamentos e vacinas contra algo ata agora descoñecido como o foron no seu momento outros axentes infecciosos. Agora máis ca nunca: CIENCIA.

Calendario de mulleres científicas

Pequena homenaxe en forma de calendario a esta ducia de científicas de relevancia internacional, varias delas galegas, elaborada en colaboración co Equipo de Normalización e Dinamización Lingüística.

CIENTÍFICA MENTE

O Departamento de Física e Química, en colaboración co Equipo de Normalización e Dinamización Lingüística, está a organizar o concurso de retos científicos máis estimulante dos últimos tempos: CIENTÍFICA MENTE. O concurso desenvolverase entre o 13 de febreiro e o 30 de abril e poderá participar nel todo o alumnado do centro de forma individual ou por parellas. O reto de cada semana xunto coas bases xerais do concurso están colgados nos respectivos expositores dos edificios da ESO e Bacharelato. Anímate a poñer a proba o teu pensamento científico!

Día Internacional da Muller e da Nena na Ciencia

Aínda queda camiño por percorrer... reforzar a presenza da muller no eido da ciencia para que as nenas poidan dispoñer de máis referentes femininos de éxito.

Fonte: FECYT