viernes, 25 de abril de 2014

Química de los fuegos artificiales

Los fuegos artificiales son pura química. Este vídeo lo demuestra.

Estos son los productos químicos que hacen posible los espectáculos pirotécnicos:

- Oxidantes: son los que aportan el oxígeno para la combustión. Cloratos, percloratos o nitratos.

- Reductores: son los combustibles que actúan con el oxígeno de los oxidantes, produciendo gases calientes. Carbono y azufre. Estos reductores junto con el nitrato potásico o nitrato sódico es lo que se conoce como pólvora negra (10% de SO2, 15% de CO2 y 75% de nitrato potásico o sódico).

- Ligantes: consolidan a la mezcla dándole resistencia frente a los disolventes y estabilidad para que no se altere el color de la llama.

- Agentes colorantes: sales metales; los cationes son los que producen el color:

Los metales que se usan para conseguir los diferentes colores son:

Litio, estroncio: Rojo
Calcio: Naranja
Hierro: Dorado
Sodio: Amarillo
Bario: Verde
Cobre: Azul
Aluminio, Titanio, Magnesio: Blanco

El color se debe a efectos de incandescencia y luminiscencia.

La química de la masa madre

Una levadura es un hongo microscópico unicelular que puede descomponer mediante fermentación diversos cuerpos orgánicos, principalmente azúcares o hidratos de carbono. Algunos alimentos como los cereales poseen levaduras naturales. Se llama masa madre a una masa fermentada mediante lactobacilos y levaduras naturales. Los panes obtenidos de esta masa madre suelen tener un sabor ligeramente amargo en comparación con los hechos con levaduras comerciales debido al ácido láctico que se forma. Este vídeo de la American Chemical Society explica (en inglés) la química de la masa madre.

jueves, 24 de abril de 2014

Trucos de magia basados en la química

En uno de sus vídeos educativos, la American Chemical Society explica algunos trucos de “magia” basados en reacciones químicas, como la tinta invisible, las velas de cumpleaños que se encienden solas tras haberlas apagado, los huevos que los tiras por la boca de una botella y no se rompen…

Bassam Shakhashiri, presidente de la ACS nos explica la reacción oscilante de Briggs-Rauscher

Aquí tenemos al mismísimo Bassam Shakhashiri, profesor de química, autor de las populares "Demostraciones Químicas" y presidente de la American Chemical Society, explicándonos la famosa y espectacular reacción oscilante de Briggs-Rauscher. En ella, una disolución incolora recién preparada va virando lentamente a ámbar para, de repente, cambiar a un azul muy oscuro. Este se desvanece lentamente y el proceso se repite unas diez veces en la formulación más común, terminan en un líquido de color azul oscuro con un fuerte olor a yodo.

La solución acuosa inicial contiene peróxido de hidrógeno, un yodato, manganeso divalente (Mn2+) como catalizador, un ácido fuerte (sulfúrico o perclórico) y un compuesto orgánico como el malónico (CH2(COOH)2) con un átomo de hidrógeno activo (enólico) que lentamente reducirá yodo elemental (I2) a yoduro (I-). Para que se observen los cambios de color se añade almidón que forma un complejo azul con el yoduro. El color ámbar se debe al yodo elemental.

La reacción global es compleja y es la suma de muchas reacciones químicas, pero hay dos procesos básicos:

  • Consumo lento de yodo elemental por su reacción con el ácido malónico en presencia de yodato. Este proceso implica la producción de ion yoduro.
  • Proceso autocatalítico rápido que implica al manganeso y radicales intermedios y que convierte el peróxido de hidrógeno y yodato en yodo y oxígeno. Este proceso consume yoduro.

Entre ambos procesos se produce un bucle de realimentación. La reacción global aproximada es:

IO3- + 2H 2O2 + CH2(COOH) 2 + H + → ICH(COOH)2 + 2O2 + 3H2O

Theo Gray, coleccionista de tablas periódicas y de elementos químicos (muchos los compra en eBay)

Al igual que mucha gente colecciona sellos de correo, Theo Gray, cofundador de Wolfram Research y autor colecciona elementos químicos. Nada más entrar en su despacho nos sorprende un disco de silicio en el que figura grabada la imagen de Homer Simpson, un frasco de mercurio, proyectiles de uranio y miles de artefactos fabricados con elementos químicos. Además, construye tabas periódicas espectaculares en las que aloja los elementos químicos reales (excepto los superradiactivos), muchos de los cuales compra en eBay. Theo Gray ganó en 2011 el Premio Grady Stack de la American Chemical Society de Interpretación de la Química para el Público.