Lavoisier no se equivocó

El principio de la conservación de la materia enunciado por Antoine Laurent Lavoisier es uno de los grandes hitos de la ciencia Química, pues ha permitido predecir, a priori, la masa de productos que podríamos obtener mezclando una determinada cantidad de cada reactivo del proceso.

Pensemos, por ejemplo, que una noche extremadamente fría, un alumno decide quemar un tocón de madera en la chimenea de la casa de su pueblo. Como su conciencia ecológica no le deja tranquilo, decide aplicar sus conocimientos de Química para calcular la masa de gases que está emitiendo a la atmósfera. Por ello, se le ocurre que la manera más sencilla de conseguirlo es pesando la masa de la madera antes de quemarla, y pesar las cenizas resultantes de la combustión, que supondremos que ha sido completa, pues ha transcurrido durante toda la noche. De este modo, por diferencia entre la masa final de las cenizas y la masa inicial de madera, obtiene un valor que atribuye a los gases liberados.

La pregunta que podemos plantearnos es: ¿Se trata de un genio en ciernes con mucho tiempo libre o debería repasar un poco más la teoría que le han enseñado?

Respuesta: 

En efecto, Lavoisier no se equivocó. Recordemos que el principio de conservación de la masa defiende que la masa ni se crea ni se destruye, solamente se transforma, lo que aplicado a una reacción química significa que la suma de las masas de reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Hasta aquí, parece que el alumno parece bastante original. Sin embargo, comete el error de no saber cuál es a fórmula general de una reacción de combustión. En dicha reacción se cumple:

Combustible + O2 --> Productos

En nuestro caso, el combustible va a ser la madera, y los productos, los gases y las cenizas resultantes. Sin embargo, la masa de los productos no puede ser igual solamente a la masa de la madera quemada. Debemos considerar el oxígeno necesario para toda combustión. (Recordemos el clásico experimento de tapar una vela encendida con un vaso. El consumo de todo el oxígeno encerrado por el vaso hace que la vela se apague cuando ya no queda nada de oxígeno)

La aportación española a la Tabla

Entre las contribuciones que España ha realizado a la cultura científica, uno de los más destacables es el descubrimiento de tres elementos químicos, el Platino, Wolframio y Vanadio.

Con el siguiente artículo se pretende dar a conocer tanto a los descubridores como la importancia que tienen algunos de estos elementos en nuestra vida cotidiana, así como las circunstancias en las que se descubrieron.

Puedes acceder al artículo completo.

Química con estilo

Todos los días desde los medios de comunicación nos saturan con publicidad de productos de belleza, que, pese a renegar de su origen químico, no podrían tener los efectos prometidos si no se basaran en principios de la Química más básica.

Con este artículo se pretende mostrar los fenómenos químicos que permiten explicar por qué en una peluquería se puede conseguir la ondulación permanente del cabello.

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Historias salinas

Pese a que la sal es un compuesto que nos garantiza comidas más sabrosas, no es menos cierto que su uso excesivo tiene serias consecuencias para nuestra salud.

Sin embargo, no solo somos nosotros los que no podemos tolerar grandes dosis de sal, sino que las plantas se ven gravemente afectadas si el suelo que las rodea tiene un exceso de sal.

No solo es un fenómeno químico el que explica estas observaciones, sino que la Química, como ciencia que tiene en el cuidado del Medio Ambiente una de sus aplicaciones futuras más esperanzadoras, está planteando nuevos métodos para garantizar que la calidad de los suelos sea cada vez mejor, y frenar la pérdida de masa forestal, uno de los grandes problemas a los que nuestros bosques se están enfrentando actualmente.

Para presentar el problema, este vídeo es ideal

 

La explicación puede consultarse resumida en este artículo.

Un error de principiantes

Existen reacciones químicas que para que puedan producirse son un rendimiento máximo deben transcurrir a un valor de pH concreto. Así, en ramas como la Química Orgánica suele ser de especial importancia escoger convenientemente un medio ácido o básico para que el mecanismo de la reacción sea el adecuado. Igualmente, en Bioquímica tenemos a sistemas catalíticos como las enzimas que sólo desarrollan su función en un rango muy concreto de pH.

Un alumno que se encuentra en el laboratorio decide probar la acción catalítica de una enzima en un determinado proceso. Como dato, sabe que la máxima actividad catalítica de esta enzima se alcanza a un valor de pH=7,0. Por ello, decide utilizar agua destilada comercial de un elevadísimo grado de pureza y que tiene especificado en la etiqueta que su valor de pH es 7,00 ± 0,005 . Por ello, vierte la cantidad necesaria de agua que va a actuar como disolvente desde el frasco lavador donde la tenía almacenada a un matraz de reacción, justo en el momento en el que le llama un compañero por el teléfono.

Tras más de media hora de conversación, retoma su experimento, consiguiendo un resultado desastroso, pues la reacción no ha transcurrido en ninguna extensión. El alumno, muy disgustado, culpa a la marca comercial por vender agua destilada que no cumple las características reflejadas en la etiqueta.

¿A qué puede deberse que esta reacción, que debería estar catalizada, ha transcurrido con un 0% de rendimiento? ¿Tiene razón el alumno, o deberíamos culparle a él?

Pista: Una buena atmósfera es indispensable para realizar un buen trabajo en el laboratorio.