Ácidos, bases y disoluciones

Las disoluciones acuosas presentas unas características interesantes: hierven a más de 100 ºC y la temperatura a la que hierven va aumentando conforme disminuye el líquido en ebullición, se congelan por debajo de 0 ºC, lo que se aprovecha para despejar las carreteras llenas de nieve o hielo, cambian la conductividad del agua y ejercen una presión denominada presión osmótica.

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Michael Faraday

Ya el físico y químico inglés Michael Faraday (Newington, 22 de septiembre de 1791-Londres, 25 de agosto de 1867), publicó en 1834 es su series Experimental Researches in Electricity que muchas sustancias químicas se descmponían cuando, en disolución acuosa, se sometían a una corriente eléctrica. Sustancias a las que denominó electrolitos, del griego ἤλεκτρον (electrón, el nombre griego del ámbar y que se usa en ciencia para referirse a la electricidad) y λυτός (litos, rotura). También a Faraday debemos los términos cátodo, catión, ánodo, anión, ion o electrodo, además de inventar el precursor del mechero Bunsen, descubrir la inducción electromagnética y el descubrimiento del benceno.

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No electrolito, electrolito débil y electrolito fuerte.

El propio Faraday ya había descubierto que el agua pura no es conductora ( tiene una conductividad de apenas 0,055 μS·cm-1, o lo que es lo mismo, cada cm de agua ofrece una resistencia de más de 18 millones de ohmios), es una sustancia aislante. Las disoluciones de electrolitos, sin embargo, sí son conductoras de la electricidad y por eso era factible la descomposición electrolítica. Pero no todas las sustacias disueltas son electrolitos: no todas las disoluciones conducen la electricidad, ni todos los electrolitos conducen por igual la electricidad. las disoluciones de electrolitos débiles apenas conducen la electricidad, mientras que los electrolitos fuertes hacen la disolución muy conductora.

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Henri Dutrochet

Aunque ebservada por primera vez por el físico y sacerdote francés Jean Antoine Nollet, fue el médico René Joachim Henri de Dutrochet (Néon, 14 de noviembre de 1776 – París, 4 de febrero de 1847) quien en sus Nouvelles Recherches sur l’Endosmose et l’Exosmose descubrió el efecto: cuando dos disoluciones de diferente concentración se ponen en contacto por una membrana que deja pasar el agua, pero no el soluto, o al contrario, el agua pasa de la disolución diluida a la concentrada o el soluto pasa a la diluida, dependiendo de la membrana. Dutrochet habló de endosmosis y exosmosis, fue el químico inglés, Thomas Graham el que acuñó el término osmosis durante sus estudios sobre diálisis. Este proceso es, en parte, el causante de las arrugas de las yemas de nuestros dedos cuando permanecemos mucho tiempo en el agua.

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Jacobus van’t Hoff

Fue el primer galardonado con el premio nobel de química, Jacobus Henricus van ‘t Hoff (Róterdam, 30 de agosto de 1852 – 1 de marzo de 1911, Berlín) quien explicó el comportamiento de la presión osmótica. Suponiendo que las partículas disueltas se comportaban como las moléculas de un gas, moviéndose libremente, y chocando contra la membrana semipermeable. La presión osmótica entre dos disoluciones, resultaba proporcional a la diferencia entre las concentraciones en cantidad de sustancia de ambas. Si una de las disoluciones se sustituía por agua pura, la presión osmótica de la otra era proporcional a su concentración en cantidad de sustancia, según la ecuación: Π = c·R·T, donde Π es la presión osmótica, c la concentración en mol·L-1, R la constante de los gases ideales y T la temperatura absoluta, expresión que resulta similar a la ley de los gases ideales.

Sin embargo, van’t Hoff observó que en las disoluciones de electrolitos la presión osmótica era mayor de la esperada y había que añadir un factor de corrección, llamado factode de van’t Hoff quedando la ecuación Π = i·c·R·T.

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Ahora que se aproxima la prueba de acceso a la universidad es el momento de los resúmenes, esquemas y repasos. Para ayudar a preparar el tema de reacciones ácido-base he realizado una pequeña presentación que podéis descargar desde Mega. O ver, en peor calidad, desde slideshare.

Espero que sea de ayuda.

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Libros: Medicina sin engaños

Dibujo20150219-medicina-sin-eganyos-jm-mulet-book-cover-destinoTítulo: Medicina sin engaños. Todo lo que necesitas saber sobre los peligros de la medicina alternativa.
Autor: José Miguel Mulet (@jmmulet; Tomates con genes).
Editorial: Ediciones Destino

Divididas en tres partes partes y doce capítulos, las 368 páginas del libro hacen un recorrido por las pseudomedicinas y falsas terapias que tanto abundan en nuestra sociedad. Desde el psicoanálisis hasta la quiropráctica, pasando por la homeopatía o la acupuntura.

En la primera parte se hace un recorrido por la práctica médica, señalando los logros de la medicina científica y los factores que hacen que muchas personas desconfíen de ella.

La segunda parte analiza la existencia de las pseudomedicinas y las razones que llevan a muchas personas a malgastar su tiempo y dienero, y muchas veces la vida, en pseudoterapias de dudosa efectividad.

Ya en la tercera parte entra en la crítica de las pseudomedicinas, dedicándole un capítulo a cada una de las más famosas y conocidas: psicoanálisis, homeopatía, naturopatía, etc.

Escrito con grandes dosis de humor, ironía y sarcasmo. Y, ¿por qué no decirlo?, un poco de mala leche, el libro es entretenido y se lee con facilidad por su lenguaje llano y directo que nos permite conocer, con pelos y señales, no sólo las pseudomedicinas, también los mecanimos y formas de detectarlas, a lo que contribuyen la multitud de ejemplos y enlaces que se mencionan en el texto.

Si algo flojea es el último capítulo. Un batiburrillo de remedios, pseudoterapias, antivacunas y panaceas que nos encontramos casi a diario en las redes sociales y, desgraciadamente, en la televisión pública por las que el autor pasa de puntillas, seguramente por no alargar en demasía el texto pero que, en mi modesta opinión, merecerían un tratatamiento más profundo.

En cualquier caso, un libro ameno y divulgativo que recomiendo leer tanto a los que creen que oler un limón puede prevenir el cáncer como a los que, sin creerlo, estamos rodeados de gente que lo cree.

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volym-termo-de-acero__25654_PE094765_S4Pocas cosas tan cotidianas como el termo. Los que viajan, trabajan, caminan… agradecen un vaso, caliente o frío. Con múltiples formas y tamaños, para mantener frías o calientes comidas o bebidas, lo hallamos por todas partes. Lo que pocos saben es que el termo fue inventado por uno de los químicos y físicos británicos que más contribuyeron al estudio de las bajas temperaturas: James Dewar, que lo desarrolló en 1891 para producir oxígeno líquido industrial, aunque no se comercializó hasta principios del siglo XX.

Y si el termo nos ha hecho más fácil la vida, Billy Wilder la hizo más vida. Ganador  de cinco premios de la academia de Hollywood, tanto en su faceta de guionista como en su papel de director, nos ha dejado películas que abordan todos los géneros: El crepúsculo de los dioses, Días sin huellas, El héroe solitario, su último film Aquí un amigo o la que le hizo ganar el oscar como guionista y director: El apartamento, una comedia agridulce que no puede perderse ningún amante al cine.

James Dewar y Billy Wilder fallecieron tal día como hoy, 27 de marzo. Sea esto un pequeño homenaje a ellos.

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Ácidos y bases, ¿lo qué?

Cualquier tratado de química, cuando empieza el estudio de ácidos y bases, tras indicar que se conocen desde la antigüedad, comienza con una tabla de propiedades similar a:

Ácidos
Bases
Tienen sabor agrio. Tiene sabor cáustico o amargo.
En disolución acuosa enrojecen la tintura o papel de tornasol. En disolución acuosa azulean el papel o tintura de tornasol.
Reaccionan con algunos metales desprendiendo hidrógeno. Precipitan sustancias disueltas por ácidos.
Neutralizan la acción de las bases. Neutralizan la acción de los ácidos.
Pierden sus propiedades al reaccionar con bases Pierden sus propiedades al reaccionar con ácidos
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Robert Boyle

Estas propiedades, sin emabrgo, fueron enunciadas por el físico y químico inglés Robert Boyle (Waterford, 25 de enero de 1627 – Londres, 31 de diciembre de 1691) en su obra de 1661 The Sceptical chymist , el mismo que enunció la ley de Boyle y Mariotte sobre la relación entre la presión y el volumen de los gases y que puede ser considerado el primer químico moderno y con el que comenzó el declive de la pseudociencia de la Alquimia.

Y aunque estas propiedades son ciertas, salvo el sabor (a nadie se le ocurre dar un sorbo al ácido clorhídrico o a la lejía), derivan en su mayor parte de ácidos y bases fuertes, que no se obtuvieron hasta finales de la edad media.

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Abu Mūsa Ŷābir ibn Hayyan, Geber

Y no hay dudas de que sustancias con propiedades ácidas como el vinagre y básicas, como el natrón, eran conocidas y empleadas desde la antigüedad, aunque la primera clasificación de sustancias como ácidos y bases se debe al alquimista iraquí Abu Mūsa Ŷābir ibn Hayyan (Tus, c. 721  -Kufa,  c. 815), más conocido por su nombre latinizado Geber, cuya principal obra, Geberi Philosophic Alchimistae fue publicada en latín en 1531 por Johann Grüninger en Estrasburgo. De hecho, el nombre álcali con el que son conocidas las bases (y del que deriva alcanino, como las pilas) procede del árabe Al-Qaly القلي ,القالي, ceniza, ya que cenizas de la combustión de algunas plantas como la salsola se empleaban en la fabricación de vidrio o jabón por sus propiedades básicas.

Parece que a Geber se debe el perfeccionamiento de muchos útiles y técnicas químicas: alambique, retorta, cristalización, destilación, destilación fraccionada… También la identificación de algunos ácidos orgánicos como el ácido acético o el ácido tartárico y el descubrimiento de algunos elementos como el arsénico o el antimonio. Erróneamente se le ha atribuido el descubrimiento de ácidos fuertes como el ácido clorhídrico o el agua regia, debido al anónimo Pseudogeber, seguramente un morisco español o italiano que firmó sus obras como Geber, para dar más autoridad a sus escritos.

Boyle, como Geber, empleaba el término álcali, y no fue hasta 1754 cuando Guillaume- François Rouelle (Mathieu, 15 de septiembre de 1703 – París, 3 de agosto de 1770) introdujo el término base, son sustancias que al reaccionar con los ácidos le dan una forma sólida y concreta, le dan base, al formar una sal.

Por lo tanto, aunque a principios del siglo XIX, Humphry Davy ya había determinado la relación de los ácidos con el hidrógeno, se conocían las propiedades de ácidos, bases y sales, y teníamos un sistema de nomenclatura, no existía un modelo que pudiera explicar sus propiedades.

 

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Ácidos, bases y Lavoisier

Lavoisier y su esposa

Antoine Laurent de Lavoisier (Paris, 26 de agosto de 1743 – Paris, 8 de mayo de 1794)  está considerado el padre de la química. Su esposa y colaboradora, Marie-Anne de Lavoisier, de soltera Marie-Anne Pierrette Paulzer (Montbrison, 20 de enero de 1758 – 10 de febrero de 1836) es, con razón, considerada la madre de la química, tanto por sus contribuciones a esta ciencia como por su trabajo en el laboratorio de su marido.

Lavoisier es el autor del primer libro moderno sobre química, el Traitée Elémentaire de Chimie, y del primer intento de sistematizar la nomenclatura de los compuestos químicos, junto a Louis Bernard Guyton de Morveau (Dijon, 4 de enero de 1737 – París, 2 de enero de 1816), Antoine François, Conde de Fourcroy (15 de junio de 1755 – 16 de diciembre de 1809) y Claude Louis Berthollet (Talloires, 9 de diciembre de 1748 – Arcueil, el 6 de noviembre de 1822), en el Méthode de nomenclature chimie.

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Elementos químicos según Lavoisier

A Lavoisier debemos la primera definición moderna de elemento químico y la primera lista de ellos (y sí, consideraba que la luz y el calor eran elementos químicos). Estudiando la combustión, determinó que era el mismo tipo de reacción química que la oxidación de los metales y de la que los seres vivos obtienen su energía, lo que le llevó a enunciar la ley de conservación de la masa, que ya había sido propuesta años antes por el ruso Mijaíl Vasílievich Lomonósov (Oranienbaum, 19 de noviembre de 1711 – San Petersburgo, 15 de abril de 1765), pero completándola al afirmar que la masa de los elementos también se conservaba en la reacción, y a desterrar la teoría del flogisto, que había dominado la ciencia química desde el siglo XVII, cuando fuera propuesta por el médico y alquimista alemán Johann Joachim Becher (Espira, 6 de mayo de 1635 — Londres, octubre de 1682)

Lavoisier mejoró los procesos de fabricación de la pólvora, determinó la composición del agua, estudió la fermentación del azúcar y del etanol, contribuyó a la elaboración de nuestro actual Sistema Internacinal de Unidades y formó parte de la comisión real que demostró que el mesmerismo o magnetismo animal no era más que una sugestión debida a la hipnosis.

Pese a todas sus apotaciones, Lavoisier, nunca descubrió un elemento químico, en una época en la que se aislaron casi cincuenta de ellos, y mantuvo una fuerte controversia con el químico sueco Carl Wilhelm Scheele (Stralsund, 9 de diciembre de 1742 – 21 de mayo de 1786, Köping) por la prioridad del descubrimiento del oxígeno, que identificó en 1771, seis años antes de que lo hiciera Lavoisier, aunque publicó su descubrimiento el mismo año que Lavoisier, en 1777, en su único libro Chemische Abhandlung von der Luft und der Feuer. y dando a conocer las experiencias del británico Joseph Priestley, que lo había aislado en 1774, aunque sin identificarlo como un nuevo elemento, en sus Experiments and observations on different kinds of air.

Pero si Antoine Laurent de Lavoisier no tuvo la suerte de descubrir ningún elemento, sí tuvo el honor de bautizarlo. El oxígeno, llamado por Scheele aire de fuego y por Priestley aire deflogistizado, debe su nombre a Lavoisier que, creyendo que todos los ácidos contenían oxígeno, lo denominó a partir del griego ὀξύς (oxys) y γενής (-genēs): generador de ácidos. Y aunque en 1810 el inglés Humphry Davy (Cornualles, 17 de diciembre de 1778 – Ginebra, 29 de mayo de 1829) descubrió que muchos ácidos carecían de oxígeno en su composición, el nombre ha perdurado hasta la actualidad.

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Apagar y encender

Hace ya 6 años comencé un pequeño proyecto: tekisuto, para dar a conocer los materiales, interactivos o no, creados para mi labor en el aula. No era un proyecto ambicionso, pero en poco tiempo empezaron los problemas de todo tipo. El último, hace ya dos años, la saturación del servidor. Resultaba imposible escribir nuevas entradas, publicar nuevos recursos o modificar nada de lo ya escrito.

Había una solución clara: contratar más espacio en el servidor, pero suponía un gasto que no podía asumir en aquel momento. Seguramente se podría depurar código, eliminar ficheros, reestructurar la base de datos o yoquesequé. Pero mis conocimiento son los que son, pocos, mis habilidades las que son, pocas, y mis aptitudes las que son, nulas.

Así que, tras pensarlo un momento, he decido hacer lo que siempre recomiendan los informáticos cuando algo falla: ¿Ha probado a apagar y encender el equipo? Y eso decidí: apagar y encender el equipo, borrar todo y empezar de nuevo.

¿Y qué mejor fecha para empezar de nuevo que en el comienzo de un nuevo año? Pues eso. Nada mejor que empezar con el nuevo año. Tekisuto se apagó y vuelto a encender.

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