Curs d’estiu semipresencial UdG; oportunitat que ens ofereixen els MOOC

Aquest mes de juliol, des de la Càtedra de Cultura Científica i Comunicació Digital de la Universitat de Girona us oferim un curs semipresencial sobre l’oportunitat que ens ofereixen els MOOC.

L’hem titulat “A la xarxa tots som estudiants i docents a la vegada. Són els MOOC una oportunitat de futur?”.

Les sessions presencials del curs (10, 14 i 16 de juliol) seran de 16 h a 19 h i s’impartiran a l’edifici Monturiol del Parc Científic i Tecnològic de la UdG.

Tot la informació i inscripcions online al web de la Fundació de la UdG Innovació i Formació.

curs mooc

#oporMOOC

Referències i més info:

Redefinim el pont d’hidrogen

El passat abril de 2011, una entrada del company Marcel Swart al bloc Catquímica va portar controvèrsia positiva, en forma de comentaris d’anada i tornada entre l’autor i altres companys investigadors en química. Una autèntica discussió 2.o. El tema de l’entrada era el pont d’hidrogen i el motiu de discussió, la presentació de les febles interaccions entre molècules d’alcans com a ponts de dihidrogen.

Ponts d'hidrogen intermoleculars entre àtoms de N...H i O...H. Imatge, Viquipèdia.

En aquest mateix sentit, avui llegeixo un article de Melissae Fellet a New Scientist que parla sobre la nova definició de pont d’hidrogen per la IUPAC.

La clàssica definició de pont d’hidrogen, de la versió de 1997 del Gold Book de la IUPAC, especifica que els àtoms més electronegatius de la taula periòdica, F, O i N són els que aconsegueixen estirar la densitat electrònica de l’hidrogen provocant la formació d’un pont d’hidrogen.

Però, tot i aquesta “antiga” definició, experiments recents han mostrat que un àtom d’ hidrogen enllaçat a un àtom de carboni, el qual és lleugerament més electronegatiu que l’H, però molt menys que el N, l’O o el F, pot formar ponts d’hidrogen en certes circumstàncies.

D’aquesta manera, la nova definició de pont d’hidrogen indica que un àtom enllaçat a l’H només cal que sigui més electronegatiu que ell per tal de poder crear un pont d’hidrogen. Després d’aquesta definició, les simulacions computacionals acaben de corroborar si, davant d’un cas concret, ens trobem davant d’un pont d’hidrogen. Per exemple, mesurant les distàncies o angles d’enllaç i comparant els resultats amb les mesures característiques dels ponts d’hidrogen.

Referències:

PAAU 2011, examen de Química a Selectivitat 2011

Ja s’han acabat els exàmens de Selectivitat 2011, les PAAU. Així que ja puc penjar els exercicis de l’examen de Química que els estudiants preuniversitaris catalans varen fer ahir, dijous 16 de juny. Un examen no gaire complicat, el de l’Any Internacional de la Química. Què hi dieu, companys que l’heu fet?

Centrals nuclears i el problema de Fukushima. Respostes bàsiques

Aquests dies estem rebent una allau d’informació, inassimilable, sobre el minut a minut de la preocupant situació a Fukushima; arran de la gran catàstrofe natural que va tenir lloc el passat divendres davant la costa oriental del Japó.

  • Com funciona una central de fissió nuclear ?
  • Per què s’ha de refrigerar el reactor nuclear d’una central ?
  • Com s’ha generat l’ hidrogen que produït les explosions als reactors de la central de Fukushima ?
  • Per què l’aigua de mar que s’ha utilitzar per a refrigerar els reactors de Fukushima, com a mesura d’emergència, diuen que els ha inutilitzat ?
  • Per quin motiu es reparteixen dosis de iodur de potassi a les persones que han pogut estar afectades per les emissions radioactives ?

Segurament que vivim amb moltes preguntes al cap. Si en escassos 9 minuts volem aclarir-ne moltes, com les anteriors, us recomano el darrer vídeo del Professor Poliakoff de Periodicvideos qui, d’una forma planera, absolutament divulgativa, i ràpida (tal i com fa amb tots els seus vídeos de química) ens dóna les bases per poder seguir la informació diària. Sens dubte, si volem, tota aquesta informació es pot ampliar i aprofundir en els conceptes. Malauradament, aquests dies trobem entrades sobre el tema a la majoria de blocs de divulgació científica.

Superconducció i Electròlisi a l’aula de Batxillerat

Aquest matí, 23 de febrer de 2011, l’equip de divulgació científica Reacciona… expolota! hem estat a l’INS Ridaura de Castell d’Aro i hem fet dues sessions d’experiments de ciència recreativa i espectacular per als estudiants de 1r i 2n curs de Batxillerat. Hem pogut explicar conceptes de recerca química, física i tècnica tan actuals, i amb tant de futur, com són els processos electrolítics per a la generació d’H2, que s’usarà com a combustible, o la recerca en superconductors d’alta temperatura.

Reacció termita

Reacció aluminotèrmica que allibera gran quantitat d’energia en forma de llum i augment de temperatura. Segons la reacció següent i l’assoliment d’entre 2000 ºC i 3000 ºC de temperatura, el Fe, producte de reacció, és líquid, el qual pot ésser útil per a soldar peces metàl·liques com els nostres 4 claus zincats (aquesta reacció s’ha usat durant molt de temps per a soldar els rails de les vies de tren).

Fe2O3 + 2 Al –> Al2O3 + 2 Fe

Situem la mescla Fe2O3/Al (3:1) sobre un tou de sorra per aïllar la taula i una bengala ens fa de metxa.

En aquesta seqüència podem apreciar com la metxa (bengala) enfonsada a la mescla Fe2O3/Al, proporciona prou energia per a iniciar la reacció termita.

Després de refredar el producte incandescent de reacció, observem que hem aconseguit soldar els 4 claus zincats.

Electròlisi i el cotxe que funciona amb aigua

Després de muntar una cel·la electrolítica i demostrar el caràcter explosiu de la mescla gasosa, H2/O2 (2:1), que se n’obté  hem presentat el nostre cotxe que, amb la seva cel·la electrolítica, en primer lloc reprodueix el mat el mateix procés d’electròlisi per a obtenir els gasos que hem comentat i, després d’acumular-los en els dipòsits, té lloc l’electròlisi inversa per a produir aigua i energia elèctrica que fa moure el motor, i aquest l’eix de que uneix les rodes davanteres del cotxe.

Superconducció

Després d’explicar la teoria de la superconducció, presentar el superconductor YBCO (YBa2Cu3O7) i les seves limitacions per a us quotidià per a conduir electricitat (1: és una ceràmica, per tant no es pot filar, i 2: tot i ésser un superconductor d’ “alta temperatura”, requereix estar refrigerat amb nitrogen líquid per a presentar l’estat de superconducció) hem procedit a mostrar-ne la propietat més sorprenent. L’efecte de levitació d’un imant sobre aquesta ceràmica superconductora.

Josep Duran afegint nitrogen líquid a la placa de petri que ens farà de recipient per a refrigerar la ceràmica superconductora.

Imant cúbic levitant sobre el superconductor YBCO refrigerat en nitrogen líquid. (Observem pètals grocs provinents de l’anterior demostració, en la que hem congelat una flor en pocs segons, submergint-la en nitrogen líquid).

Catàlisi

Per acabar, voldria mostrar una foto d’una de les reaccions químiques estrella de les nostres sessions. La desproporció catalitzada del peròxid d’hidrogen.

2 H2O2 –> 2H2O + O2 (afegint sabó a l’aigua oxigenada -en aquest cas 50 %- i KI com a catalitzador de la reacció, el gran despreniment d’oxigen per unitat de temps infla el sabó creant aquesta gran quantitat d’escuma).

 

Per a més informació sobre les demostracions d’electròlisi que fem:

https://pepquimic.wordpress.com/2011/01/26/electrolisi-i-el-cotxe-que-funciona-amb-aigua-al-1r-carnaval-de-la-quimica/

Grafè, article pel Recvll de Blanes

Adjunto l’article titulat Grafè. Premi Nobel de Física 2010 que vaig escriure per la secció “Des del Laboratori” de la revista mensual blanenca Recvll i que va ser publicat al número del mes d’octubre de 2010. L’objectiu de l’article divulgatiu era fer arribar a tota la població la notícia i el motiu de la recent entrega del Premi Nobel de Física 2010 al parell d’investigadors russos pels seus estudis sobre el grafè. Vaig començar l’article amb una introducció al món del carboni, les seves formes al·lotròpiques, com el grafit o el diamant (acompanyat d’una figura amb diferents models moleculars), així com les possibles futures aplicacions d’aquest nou material.

Quan l’Acadèmia Sueca de les Ciències va anunciar els guardonats del Nobel de Física 2010 ja vaig fer aquesta entrada al bloc. Però aquí tenim aquest article publicat al Recvll del mes d’octubre, una imatge en format pdf per a ser descarregat:

Descarrega’t l’article sencer en pdf.

Entrades relacionades al bloc Pq:

 

 

El laboratori del RECVLL de Blanes

Estic d’enhorabona ja que s’ha publicat el meu primer article a la revista blanenca RECVLL!

A 1920 a Blanes es va fundar la revista Recvll, de llavors ençà, durant aquests 90 anys, els blanencs i blanenques hi hem trobat un referent de la nostra història, les nostres tradicions -blanenques i catalanes- i s’hi ha vist reflectida l’actualitat de la nostra vila, sempre activa. Els nostres avis compraven el Recvll, després ho feren els nostres pares i ara nosaltres mensualment el podem adquirir a les llibreries blanenques si no és que el rebem a casa. Jo ja fa temps que hi estic subscrit però no ha estat fins aquest any que, des de la direcció de la revista, se m’ha proposat d’escriure-hi. La proposta em va fer molta il·lusió i, alhora, molt de respecte. Escriure en una revista amb tanta història i tants lectors – tots ells amics, familiars, coneguts,… veïns de Blanes- són assumptes seriosos.

Així que la meva resposta a la invitació va ser afirmativa proposant, ja que m’havien donat carta blanca, d’escriure petits articles de caire divulgatiu amb l’objectiu d’entrellaçar les meves dues grans passions, Blanes i la Ciència. Així que, mensualment -si tot va com ha d’anar- al Recvll hi trobarem un petit article sobre algun aspecte científic relacionat amb la nostra vila de Blanes. Això serà dins d’una nova secció que he titulat Des del laboratori.

Per començar he trobat escaient escriure el primer article sobre els Focs Artificials, presents a la nostra Festa Major de Santa Anna des de fa més de 100 anys (he tingut el goig de llegir amb els meus propis ulls la referència escrita més antiga que coneixem sobre un espectacle pirotècnic des de Sa Palomera per celebrar la festa de Santa Anna, al diari personal del blanenc Josep Alemany i Borràs de 1891 conservat a l’arxiu Municipal de Blanes. Gràcies Aitor!). L’article també l’he acompanyat d’una fotografia que vaig fer el passat 25 de juliol durant la preparació de l’espectacle de focs artificials de la pirotècnia Europlà de València, guanyadora del concurs d’enguany. Sempre que pugui faré això mateix, acompanyar els articles d’alguna imatge meva, per introduir la meva altra gran afició, la fotografia.

Així doncs, sense més preàmbuls penjo el primer article de la secció Des del laboratori del número 2002 la revista RECVLL de Blanes, corresponent al mes de setembre de 2010. Espero que el gaudiu i que ens seguim trobant mensualment a el RECVLL.

Descarrega’t l’article sencer en pdf

Focs artificials, Química pura

Abans d’ahir, com cada 28 de juliol, es va donar per acabada la Festa Major de Blanes amb el tradicional Aplec de l’Amor a la cala de Sant Francesc. Però l’activitat més coneguda, i reconeguda arreu, de la nostra Festa Major de Santa Anna és el Concurs Internacional de Focs d’Artifici de la Costa Brava, és a dir, els Focs de Blanes. Aquesta llarga tradició de la nostra terra té un inici remot a l’Orient, amb els alquimistes de l’antiga Xina, una altra aventura de l’apassionant història de la química.

1

Pirotècnia Martarello. Sa Palomera, Blanes, 23 de juliol de 2009.

L’origen dels focs artificials va lligat amb el descobriment de la pólvora, com és evident. Hi ha una llegenda que explica que el seu descobriment va ésser per la, tant habitual en ciència, serendípia (serendipity en anglès). Molts descobriments científics són supostas a la serendípia segurament pel seu caràcter romàntic i misteriós, creant en alguns casos pures llegendes perfectes per l’argument d’una pel·lícula. Segurament el cas de serendípia més conegut mundialment és el descobriment de la penicil·lina per Fleming. Però tornant al cas que ens ocupa, la llegenda diu que qui va fer el primer foc artificial va ser un cuiner xinès qui, pot fer més de 2000 anys, va vessar salpetre sobre el fogó de cocció i va veure la generació d’una intensa flama. El salpetre (o salnitre), que juntament amb el sofre i el carbó és un dels components de la pólvora, no és més que el nitrat de potassi (KNO3), el qual antigament s’utilitzava en cuina com a salt per donar gust als plats.

25

Pirotècnia Vulcano. Sa Palomera, Blanes, 25 de juliol de 2009.

Deixant de banda el descobriment de la pólvora {la qual és bàsica en els focs artificials com a propulsora d’aquests. A la imatge inferior veiem la pólvora (nombre 8), la qual es situa a la part inferior de la bomba  i és encesa per la metxa d’ignició(10)} un detall dels focs artificials molt lligat a la química i força complex és el dels colors dels focs artificials.

bomba focs artificials

Els colors dels focs artificials són generats per 2 mecanismes diferents, la incandescència i la luminiscència. La incandescència és la llum produïda per calor. L’augment de temperatura escalfa un material fins a fer-lo brillar, que comença emetent a l’IR, després vermell, taronja, groc i, finalment, llum blanca a mida que es va tornant més calent. Quan la temperatura d’un foc artificial és controlada, la brillantor dels components, com el carbó, pot ésser manipulada fins al color (temperatura) desitjat al moment desitjat. Metalls com l’alumini, el magnesi o el titani, cremen emetent molta brillantor i són utilitzats per incrementar la temperatura d’un foc artificial. Per altra banda la luminiscència és la llum produïda mitjançant diferents fonts d’energia que la calor. Per produir luminiscència, l’energia és absorbida per un electró d’un àtom de manera que aquest passa del seu estat fonamental (el de menor energia, el més estable) a un estat excitat (de més elevada energia, corresponent a la seva de l’estat fonamental + la que ha absorbit de l’exterior, ara aquest àtom és més inestable). Aquest àtom inestable tornarà al seu estat fonamental d’energia (s’estabilitzarà) emetent l’energia que “li sobra” en forma de fotó (llum). Depenent de l’Energia del fotó emès (depenent de la freqüència de l’ona emesa) s’emetrà una llum d’un color o d’un altre. En aquest espectre electromagnètic es pot veure la relació entre la freqüència (o longitud d’ona; les quals són inversament proporcionals segons l’equació 1) d’una ona de la zona del visible i el seu color, així com el pas de les ones IR (infraroig) als visibles vermell, taronja, groc … que hem comentat abans en la incandescència d’un material (a l’augmentar la temperatura del material aquest emet ones més energètiques, de longitud d’ona més petita; l’Energia és directament proporcional a la freqüència [com veiem a l’equació 2] i inversament proporcional a la longitud d’ona, com hem vist a l’equació 1).

Espectre electromagnètic amb la zona del visible (entre 700 nm i 400 nm de longitud d’ona) ampliada.

f = \frac{c}{\lambda}

Equació 1 (on f: frequència; λ: longitud d’ona i c: velocitat de la llum)

E = hf

Equació 2 (on E: energia; f: frequència i h: constant de Planck)

D’aquesta manera l’addició de diferents sals (de diferents metalls de la taula periòdica) a la mescla de deflagració donarà al foc artificial un color o un altre. Sals de diferents metalls cremen emetent llum a diferent longitud d’ona (per la teoria que ja hem explicat), és a dir, cremen donant llum de diferent color. Per altra banda l’addició de pols d’alguns metalls com el ferro o l’alumini, crea l’efecte d’espurnes brillants a la combustió. En aquest vídeo que he gravat al laboratori podem veure l’efecte de la combustió de 2 sals de diferents metalls, el clorur de liti que crema emetent a color vermell i el sulfat de coure que crema emetent a blau-verdós (mecanisme d’emissió per luminiscència que hem explicat anteriorment), i l’efecte de la combustió de la pols d’alumini, la qual genera unes espurnes brillants (mecanisme d’emisió per incandescència que hem explicat anteriorment). Per demostrar-ho ho hem fet amb 3 experiments. En el primer addicionem els compostos citats a la mescla sucre + clorat de potassi en la qual addicionem unes gotes d’àcid sulfúric per iniciar la deflagració (vídeo de la deflagració).

Clicant a la següent imatge anem a parar a una Taula Periòdica dels elements més usats pels focs artificials, on podem clicar sobre els elements destacats per conèixer la seva aplicació en pirotècnia. Per exemple trobarem que el K i el Cl són usats en forma de clorat o perclorat de potassi,forts oxidants necessaris per oxidar les mescles pirotècnies (exemple, vídeo de la oxidació del sucre pel clorat de potassi). Amb la següent Taula Periòdica també podem llegir que les sals de Cu donen colors blavosos als focs artificials, o que l’Al és usat per a produir espurnes brillants (l’Al també el trobem a les típiques bengales de Sant Joan), tal com hem experimentat al laboratori i presentem amb el vídeo anterior.

º123435

M’agradaria acabar amb un petit detall que no és més que un consell per tal de, al pròxim concurs de focs d’artifici, mirar els focs d’una forma més crítica. La qualitat dels focs també és observable mirant l’espectacle. Els colors purs, com és evident, requereixen compostos purs. De manera que, per exemple, unes petites traces d’impureses de sodi (crema a color groguenc-taronjós) a qualsevol sal és suficient per alterar-ne el color de combustió. Fins i tot una formulació curosa dels compostos que es posaran a les “bombes” pot evitar un excés de fum i residus  que emmascarin els colors desitjats. En focs artificials el cost (puresa dels compostos i cura al laboratori) és directament proporcional a la qualitat de l’espectacle, de manera que l’habilitat del fabricant com el temps que fa que la “bomba” està preparada abans del llançament afectarà a la qualitat dels focs artificials.

66778

Pirotècnia Surex. Sa Palomera, Blanes, 24 de juliol de 2009.

Així doncs, ja tenim una mica més de coneixements i fonaments químics per ésser més (i més bons) crítics a la 40a edició del Concurs Internacional de Focs d’Artifici de la Costa Brava del proper 2010.