sábado, 3 de noviembre de 2012

LAS REACCIONES NUCLEARES


Las reacciones nucleares no son iguales que el resto de reacciones químicas.
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   En las reacciones químicas ocurren cambios profundos en la estructura de la materia, rompiéndose los enlaces que unen unos átomos con otros y redistribuyéndose estos de forma diferente, por lo que el número de átomos se conserva y, por lo tanto, la suma de la masa de los productos es igual a la suma de la masa de los reactivos (ley de conservación de la masa). Al unirse los átomos con otros diferentes se producen nuevos compuestos (productos) con propiedades distintas  a los originales (reactivos).
Además, como lo que se produce es rotura de enlaces, y estos siempre son por interacción entre electrones (ceden, captan o comparten), todo ocurre en la parte externa de los átomos, no sucede nada en sus núcleos.
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   En las reacciones nucleares, en cambio, también se producen cambios profundos en la estructura de la materia, pero intervienen los núcleos atómicos. Estos pueden romperse en otros núcleos más pequeños (fisión nuclear), o bien pueden unirse con otros núcleos formando núcleos más grandes (fusión nuclear). En cualquiera de los casos pueden formarse, además, otras partículas subatómicas y grandes cantidades de energía.
La primera reacción nuclear fue realizada por E. Rutherford (1871-1937) en 1919, cuando bombardeó isótopos del nitrógeno con número másico 14 con unas partículas con carga positiva, llamadas partículas α (que eran núcleos de Helio)



Como puedes ver en la reacción anterior, en las reacciones nucleares no se conservan los átomos; se transforman en otros diferentes. En cambio, siempre se conserva la carga total (7 + 2 = 8 + 1) y el número másico total (14 + 4 = 17 + 1)
El uso de partículas α para bombardear átomos tenía la dificultad de su repulsión eléctrica con los protones de los núcleos de los átomos, por lo que se hizo más habitual el bombardeo con neutrones, que entraban fácilmente en los núcleos al carecer de carga eléctrica.

Dos tipos de reacciones nucleares son la fisión nuclear y la fusión nuclear.


FISIÓN NUCLEAR

Consiste en la división de un núcleo pesado en otros más ligeros, que son más estables que el original. La primera reacción de fisión se realizó en 1938 cuando dos científicos (Hahn y Strassmann) descubrieron que un isótopo del uranio (el isótopo de número másico 236) era altamente inestable y cuando existía se dividía rápidamente en:
  • ·         Otros átomos: criptón y bario.
  • ·         Neutrones .
  • ·         Energía.


    Para conseguir ese isótopo 236 era necesario bombardear con neutrones el isótopo habitual del uranio, que era el de número másico 235. La reacción nuclear es la siguiente:



La energía liberada en cualquier reacción es la correspondiente a la masa,  ∆m, que “ha desaparecido” (∆m = masa reactivos – masa productos), que lo que ha hecho realmente en transformarse en energía según la ecuación de Albert Einstein:
E = ∆m . c2
(con  E = energía producida, ∆m = masa desaparecida   c= velocidad de la luz en el vacío = 3 . 108 m/s)
Como puedes ver, c = 3 . 108 m/s es un número muy grande, por lo que a poca disminución de la masa, ∆m, que haya, la energía producida será enorme.
Concretamente, en la reacción anterior la energía generada es millones de veces superior a la que se produce, por ejemplo, en una reacción de combustión tradicional, por lo que la utilidad de la energía nuclear es evidente, si se controla qué hacer con los residuos de la reacción y se extreman las medidas de seguridad en las centrales nucleares.


Observa que cada isótopo de uranio-236 es producido gracias  a un neutrón que bombardea  un átomo de uranio-235, y la fisión de cada uno de estos isótopos de uranio-236 produce tres neutrones más, que pueden bombardear otros tres átomos de uranio-235 , que a su vez producirán tres neutrones más, etc.


A esta reacción se le conoce como reacción en cadena. Es una fisión incontrolada que produce una cantidad enorme de energía y que puede tener fines destructivos, como en el caso de la bomba atómica.
En una central nuclear, cuyo objetivo son necesarias fisiones controladas. En estas reacciones se controla la velocidad de los neutrones y que la cantidad de material fisionable no supere la “masa crítica” a partir de la cual el proceso es espontáneo y comienza la reacción en cadena. Por ello se pone especial atención en el almacenamiento de estos materiales.




Tecnológicamente, los únicos materiales fisionables almacenables con los que se puede realizar una reacción nuclear de fisión son el uranio-235, el torio-232, el plutonio-239 y el proactinio-231 y en la Tierra solo está, y en muy poca proporción, el uranio-235.

FUSIÓN NUCLEAR

Es el proceso contrario a la fisión. Consiste en la unión de núcleos ligeros para formar núcleos más pesados, que son más estables que los ligeros; es decir, donde la energía del núcleo formado es menor que la suma de la energía de los núcleos ligeros, por lo que en la fusión se libera esa diferencia de energía.
Por ejemplo:


En esta reacción nuclear se fusionan dos isótopos del hidrógeno (deuterio y tritio) dando una partícula α, un neutrón y una gran cantidad de energía, mayor que en los procesos de fisión.



Tecnológicamente, en la Tierra las reacciones de fusión de forma controlada son imposibles de realizar, pues se necesitan cientos de millones de grados de temperatura para que los núcleos choquen con velocidades suficientemente altas para que puedan vencer las enormes fuerzas de repulsión entre los protones de sus núcleos cuando se acercan.
La reacción anterior es la que se produce continuamente en el interior de las estrellas, por ejemplo, en el Sol, emitiendo una gran cantidad de energía. El Sol se compone hoy día de un 73% de hidrógeno, un 26% de helio y un 1% de otros elementos.



Cada segundo que pasa, el Sol transforma cuatro millones de toneladas de materia en energía, pero a ese ritmo vivirá aún muchos millones de años más, debido a su gran cantidad de materia.

CUESTIONES


1.   Si la combustión de un kilogramo de carbón produce una energía de 3 . 107 J , ¿cuántos kilogramos de carbón tendríamos que quemar para producir la energía que se libera al hacer desaparecer un gramo de masa?

2.    La primera reacción de fisión nuclear se produjo en 1938. Indica el acontecimiento histórico que tuvo lugar al año siguiente. ¿En qué momentos históricos se suelen producir grandes avances científicos? ¿Por qué?




sábado, 20 de octubre de 2012


FECHAS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA DURANTE LA SEMANA DEL 22 AL 26 DE  OCTUBRE

PARA 3º DE ESO A Y B : 

EL JUEVES DÍA 25 DE OCTUBRE HAY CONTROL DE MAGNITUDES, UNIDADES , PREFIJOS, CAMBIO DE UNIDADES Y NOTACIÓN CIENTÍFICA





PARA 4º DE ESO A

EL VIERNES 26 DE OCTUBRE HAY CONTROL DE TABLA PERIÓDICA Y CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.





martes, 16 de octubre de 2012

webquest "la tabla periódica de los elementos"


INTRODUCCIÓN


La tabla periódica de los elementos es el icono de la química por excelencia. Normalmente, su aprendizaje y domino suele resultar una tarea difícil para los que la tienen que estudiar, ya que en la misma encontramos un gran cantidad de elementos, algunos de los cuales ni siquiera sabías que existían. Además, en la tabla periódica tenemos muchísima información sobre los diferentes elementos que la componen.
Aquí vamos a descubrir muchas cosas sobre la tabla periódica, como por ejemplo que tiene esa forma debido a las propiedades que tienen los elementos. Además, vamos a descubrir algunas curiosidades sobre estos elementos.

TAREA

Tras esta introducción os toca a vosotros investigar un poco más sobre el tema. La tarea que se os requiere pasa por completar los siguientes puntos:

1 .- Observar una tabla periódica y buscar información sobre ella.


2.- Contestar a las siguientes preguntas:
¿Qué es un grupo y cuantos podemos encontrar en la tabla periódica de los elementos?
¿Qué es un periodo y cuantos podemos encontrar en la tabla periódica de los elementos?
¿Qué tienen en común los elementos de la tabla periódica colocados en un mismo grupo o un mismo periodo?
¿Qué relación existe entre la posición de los elementos y su estructura electrónica?

3.- Localiza en la tabla periodica los nombres de los elementos derivados del nombre del cientifico que lo descubrió.

4.- Investiga el orgien de los nombres de los siguientes elementos: Na, K, Hg, Pb, Au, Ag, Sn, P, S.
5.- Llegados a este punto haréis grupos de 2 e investigareis sobre los orígenes de la tabla periódica de los elementos. Comenzaremos por cómo se ordenaban los elementos al principio, y como fue evolucionando hasta la tabla que hoy en día conocemos. Igualmente, buscaremos alguna breve información sobre los científicos que contribuyeron a la actual ordenación de la tabla periódica.
Debéis documentaros sobre estos orígenes, dividiendo el trabajo en varios puntos, uno de los cuales se lo explicaréis en clase al resto de los compañeros.
Será obligatoria la entrega de un resumen con esta información. Dicho resumen estará también perfectamente copiado en el cuaderno de todos los componentes del grupo, requisito que se comprobará en el momento de la exposición en clase.
NOTA: si lo consideráis necesario (no es obligatorio pero si conveniente), haceos un guión, un mural o echad mano de cualquier recurso que os pueda ayudar en la exposición a los compañeros.
 
PROCESO


Desde el momento en que tengáis conocimiento de la webquest debéis poneros manos a la obra.

De los 5 ejercicios propuestos, los 4 primeros los vais a resolver de forma INDIVIDUAL y el quinto y último lo desarrollareis en grupos de 3 personas (LOS GRUPOS SERÁN LOS MISMOS QUE LOS DE LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO).

En clase vamos a consensuar entre todos dos fechas de entrega, una para el trabajo personal y otra para el trabajo en grupo. Una vez fijadas, ambas fechas serán INAMOVIBLES.

Los cuatro primeros ejercicios están pensados para que los desarrolléis como trabajo personal fuera del aula con lo que debéis organizar vuestro tiempo de trabajo en casa para tenerlos listos en la fecha acordada.
 
El quinto ejercicio será desarrollado en el aula en las sesiones que dedicaremos a ello para facilitaros las reuniones de grupo.
RECURSOS

EVALUACIÓN


El trabajo que se os propone será valorado sobre una puntuación de 10 puntos.
A continuación os detallo la puntuación máxima que podéis obtener por cada uno de los ejercicios:
Ejercicio 1: 0.5 puntos
Ejercicio 2: 2.5 puntos
Ejercicio 3: 1.5 puntos
Ejercicio 4: 1.5 puntos
Ejercicio 5: 4 puntos (misma nota para todos los componentes del grupo)

NO SE DARÁN COMO VÁLIDAS, AUNQUE SEAN CORRECTAS, LAS RESPUESTAS QUE INCLUYAN ÚNICAMENTE EL DATO DE LA SOLUCIÓN Y NO ESTÉ AVALADO POR EL CÓMO O EL PORQUÉ HA SIDO OBTENIDO O POR UNA EXPLICACIÓN QUE DECIDA SI LA RESPUESTA QUE DAIS ES COHERENTE O NO

Los aspectos de más peso en la determinación de la nota final de cada apartado serán, en las dos partes del trabajo planteado, por un lado la obtención de resultados coherentes y argumentados, y por otro, la originalidad, los recursos utilizados (tales como gráficos, esquemas o murales para la presentación) y las herramientas empleadas (editor de ecuaciones, power point para la presentación)
Se valorará muy positivamente el orden y la claridad de las repuestas de cada apartado, así como la calidad y el rigor científico, con lo que la ausencia de estos elementos también será penalizada.
La calidad y los conocimientos conseguidos en la actividad puestos de manifiesto en la exposición del trabajo serán de gran relevancia en la determinación de la nota total así como la soltura, la expresión oral y la capacidad de responder dudas que puedan surgir en la explicación.
La capacidad, la organización y la forma de trabajo en grupo serán evaluadas de forma individual en lo que se refiere a aspectos actitudinales a pesar de que en lo conceptual todos los miembros del grupo obtendrán la misma nota.

La detección de copias entre compañeros o directamente de la web sin analizar y procesar la información (copy&paste) tanto del trabajo individual como del trabajo en grupo será penalizado,

CONCLUSIÓN

Tras realizar los ejercicios pedidos se espera de vosotros que seáis capaces de:
Explicar la ordenación de los elementos en la tabla periódica
Comprender la relación entre el orden de los elementos de la tabla y su configuración electrónica.
Conocer los orígenes de la tabla periódica, así como quienes fueron sus predecesores.
Saber aplicarlo en cálculos de configuraciones electrónicas y en los problemas que os propondré en las próximas clases.
Trabajar en grupo, siendo transigentes, tolerantes, respetuosos, sabiendo aportar y escuchar y sobretodo ser capaces de ayudaros unos a otros.


Iniciaros en la búsqueda, el manejo y la navegación por Internet, desenvolveros en el medio informático y conocer webs químicas en las que podáis navegar y que puedan serviros de información y consulta en veces sucesivas.
Conocer y enfrentaros a la experiencia de hablar en público y transmitir conocimientos a un grupo.













lunes, 15 de octubre de 2012



FECHAS IMPORTANTES A TENER EN CUENTA DURANTE LA SEMANA DEL 15 AL 19 DE  OCTUBRE

PARA 3º DE ESO A Y B : 



EL JUEVES DÍA 18 DE OCTUBRE HAY QUE TRAER REALIZADOS , DE LA FICHA FOTOCOPIADA, LOS SIGUIENTES APARTADOS:

  • NOTACIÓN CIENTÍFICA, 
  • UNIDADES DE TIEMPO
  • UNIDADES DE TEMPERATURA
  • FACTORES DE CONVERSIÓN
PARA 4º DE ESO A



EL VIERNES 19 DE OCTUBRE HAY CONTROL DE FORMULACIÓN DE COMPUESTOS BINARIOS.
MEMORIZAD  BIEN LOS SÍMBOLOS Y VALENCIAS! ES IMPRESCINDIBLE PARA FORMULAR CON ÉXITO


sábado, 13 de octubre de 2012

LOS GASES NOBLES
 
 
 
 
CUESTIONES
 
  1. ¿Qué efecto se produce cuando aspiramos helio?.
  2. Investiga y explica alguna utilidad más del xenón.
 
 
 
 
 
 
PRÁCTICA  4º ESO TEMA 8
 
 
NOTAS:
 
En lugar de vasos utilizaremos cápsulas de porcelana  
 
 
 
El circuito lo montaremos como sigue:
 
 
CUESTIONES
 
  1. Explica por qué no se enciende la bombilla cuando introducimos los electrodos en : agua, azúcar o cloruro de sodio.
  2. Explica qué ocurre al agregar agua destilada a la cápsula con azúcar y a la de clorurode sodio

DIANA DE AUTOEVALUACIÓN
 
Después de realizar la práctica, realizarás una autoevaluación utilizando la herramienta de la diana:
 
 
 
 
LA ESCALA A UTILIZAR  PARA LA AUTOEVALUACIÓN SERÁ LA SIGUIENTE:


0

NADA/MUY MALO

1

POCO/MALO

2

NORMAL/BUENO

3

MUCHO/MUY BUENO
 
Pondrás un punto en la diana a lo largo de cada flecha (ítem a evaluar) siguiendo la escala de la tabla anterior. Uniendo los puntos obtenidos obtendrás un polígono. A mayor área del polígono mejor puntuación obtenida.
 
 
 
 
   
 
 


sábado, 29 de septiembre de 2012

CAMBIOS FÍSICOS Y CAMBIOS QUÍMICOS





Aquí os dejo un enlace muy interesante donde se explican muy bien los cambios físicos y los cambios químicos:

http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1072


A continuación tienes una serie de ilustraciones. ¿Sabrías decir cuáles pertenecen a cambios físicos y cuáles a cambios químicos?
la propagación del sonido cambio.................... 
 
el peso que actúa sobre un cuerpo cambio....................

la combustión cambio:..............

la caída libre cambio...........

la destilación alcohólica cambio............

la fotosíntesis cambio.............

la fuerza magnética cambio.......

la fusión cambio...........

la solidificación cambio..........

la oxidación cambio.........

el movimiento circular cambio.........


la filtración de arena y agua cambio.......
 

la implosión de una lata cambio.........


la lluvia ácida cambio .............



disolución de sal en agua                        cambio..................


putrefacción de un alimento                      cambio...............




reflexión de la luz en un espejo                       cambio............



mezcla de azufre con limaduras de hierro         cambio............




respiración humana                                      cambio..............


 

circulación de la corriente eléctrica por un hilo conductor  cambio......



fermentación del zumo de uva                    cambio.............



evaporación del agua                                  cambio .....................