Archivo por meses: noviembre 2015

ELECTROQUÍMICA

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PILA VOLTAICA

Equipo 3 (H-205): Nitrato de Pasar, KSiPaSO, Nitrato de Biquear

IMAGEN EQ3-205

 

Imagen obtenida de: “Electroquímica” – Sin autor Fecha de consulta: 29/10/15 http://www.fq.uh.cu/dpto/%23qf/uclv/infoLab/infoquim/complementos/electroquimica/electroquimica.htm

Nuestra aplicación es la pila voltaica, un sistema en el cual se aprovecha la energía generada en una reacción espontánea y es usada, en el caso de la imagen, para encender el foco. Cabe señalar que la tira de zinc dentro de la disolución de ácido sulfúrico diluido actúa como un ánodo y la tira de cobre dentro de la disolución de sulfato de cobre actúa como un cátodo, además, el puente salino que se encuentra en el caso de la imagen es de cloruro de potasio, el cual sirve para que los electrones fluyan entre los envases sin mezclar sus contenidos.

Al ver los dos sistemas en la imagen, se observa que el sistema de la izquierda se encuentra abierta y por eso no se genera energía, esto ocurre porque es necesario que sea un sistema cerrado en donde la energía pueda liberarse o en el caso de que el sistema se cierre con una fuente de electricidad ocurrirá lo contrario y el sistema absorberá energía, logrando invertir así el proceso de oxidación-reducción y convertir al sistema en una célula electrolítica; Por otro lado, se observa que en el sistema de la derecha la reacción genera energía, además podemos notar que la tira de zinc se consume hasta desaparecer, esto se debe a que sufre una oxidación, mientras que la tira de cobre crece al producir metal adicional, ya que sufre una reducción.

Electroquímica, es una parte de la química que trata de la relación entre las corrientes eléctricas y las reacciones químicas, y de la conversión de la energía química en eléctrica y viceversa.  El tema se puede dividir en dos sub-ramas fundamentales:

  1. Electrólisis: el estudio de las reacciones químicas causadas por una corriente eléctrica
  2. La otra parte se centra en las reacciones químicas que producen una corriente eléctrica, las cuales dichos procesos se llevan a cabo en una pila galvánica

Una reacción importante en el desarrollo de la electroquímica son las reacciones de oxidación – reducción (REDOX). Bajo dicho contexto, se sabe que una reacción REDOX posee agente oxidante, una especie oxidada, un agente reductor, y una agente reducida. Sin embargo, cuando las reacciones REDOX sean espontáneas y dentro de un sistema cerrado, producen cargas eléctricas.

En nuestra aplicación presenciamos como se produce energía eléctrica, mediante una reacción química, que puede ser usada para encender un foco. De esta manera, se observa que la electroquímica posee un uso valioso en el aprovechamiento de la energía liberada por reacciones químicas de oxidación-reducción. De acuerdo a lo mencionado se puede deducir que la mayoría de usos que se le ha venido dando a este concepto es el de pilas, baterías o celdas capaces de almacenar energía.

En la pila voltaica se produce una reacción electroquímica en la que el cobre cede electrones a la disolución y el zinc los gana. Al mismo tiempo, el zinc se disuelve y se produce gas hidrógeno en la superficie del cobre, el hidrógeno producido en la reacción queda adherido a la superficie del cobre, haciendo disminuir rápidamente la intensidad de corriente. Este fenómeno recibe el nombre de polarización del electrodo y se evita con la utilización de una sustancia oxidante que reacciona con el hidrógeno formando agua y se denomina agente despolarizante.

Bibliografía:

  • AUTOR DESCONOCIDO

“Electroquímica” Consulta: 27 de octubre del 2015

http://www.fq.uh.cu/dpto/%23qf/uclv/infoLab/infoquim/complementos/electroquimica/electroquimica.htm

  • ECURED

“Electroquímica” Consulta: 27 de octubre del 2015

http://www.ecured.cu/index.php/Electroqu%C3%ADmica

  • AARONIT

“Electroquímica” Consulta: 26 de octubre del 2015

http://www.monografias.com/trabajos89/la-electroquimica/la-electroquimica.shtml

  • THEODORE BROWN

“Química, la ciencia central” (páginas 842 – 891) Consulta: 26 de octubre del 2015

  • RENA

“Electroquímica” Consulta: 28 de octubre del 2015

http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/quimica/Tema15.html

 

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Equipo 5 (H-206): Eureka, Nitrato de Biquear, Los Yakuza

imagen eq5-206

 

Mediante la aplicación de un campo eléctrico entre ánodos y cátodos de materiales específicos según el residual agua a tratar, aunque el ánodo suele ser de titanio recubierto con sinterizados a partir de metales nobles con propiedades catalíticas que permiten oxidar los contaminantes por contacto directo con el ánodo o por oxidación en el medio. En esta, se genera una fuerza electromotriz a partir de la aplicación de corriente eléctrica continua a bajo voltaje con el fin de generar reacciones como roturas moleculares,  redox, absorción química  y electroquímica, separación y rotura de emulsiones y aceites, entre otros. Estas reacciones son las que contribuyen en la desestabilización de las moléculas contaminantes provocando su precipitación y oxidación a compuestos más biodegradables reduciendo la producción de lodos en todo el proceso.

Bibliografía

EQUILIBRIO IÓNICO

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ANTIÁCIDOS

Equipo 1 (H-205): Alquimistas, Sustancia X, Master Science

IMAGEN EQ1-205

 

Imagen tomada de:

http://www.bellezaydietas.com/p/11630/Gaviscon-Extra-Fuerte-Alivia-la-acidez-estomacal

Un antiácido o medicamento para la acidez estomacal es básicamente una base que reacciona con el exceso de ácido del estómago que se genera o produce cuando ingerimos alimentos muy pesados (tomate, cafeína, alcohol, cítricos, etc.), neutralizándolo; por lo tanto, un antiácido logra aumentar el pH del estómago y a la vez del jugo gástrico, con la finalidad de evitar la irritación de la mucosa gástrica para así disminuir el dolor.

Desde el punto de vista químico, son combinaciones  de bases más o menos fuertes de sodio, calcio, magnesio, y aluminio con ácidos débiles, del tipo de carbonatos y silicatos o bien en forma de hidróxidos que ante la presencia del ácido clorhídrico del jugo gástrico son desplazados por el cloro para formar cloruros, agua y bióxido de carbono.

Los antiácidos de neutralización directa más habituales son: bicarbonato sódico, carbonato alumínico, carbonato cálcico, hidróxido de magnesio, hidróxido de aluminio o hidrotalcita.

La reacción general de neutralización del ácido estomacal con un antiácido se puede expresar como:

HCl (ácido gástrico)+ Antiácido (base débil) à H2O + CO2 + sales

COMENTARIOS ADICIONALES

Equipo 1 (H-206): Olle Noh, Trimegistro, Olle Khe

El equilibrio iónico es un tipo especial de equilibrio químico, caracterizado por las especies químicas en solución acuosa; las cuales producen iones, estos iones se llaman electrolitos. Los electrolitos son cualquier especie que permite la conducción de la corriente eléctrica.

Gracias al equilibrio iónico y a sus funciones se pueden obtener distintos productos con elementos ácidos, como por ejemplo: el ácido carboxílico, que este puede servir como un emulsificante para panaderías, antitranspirantes, detergentes biodegradables, lubricantes y espesantes para pinturas y en la industria textil se puede usar para la producción de fumigantes, insecticidas, refrigerantes y disolventes. Y como estos hay más productos que son formados por ácidos, ácido sórbico, ácido acético, ácido cítrico, ácido propiónico, ácido butírico, ácido láctico, ácido fosfórico, etc. Nosotros consideramos un poco más importante al ácido acetilsalicílico, ya que gracias a este ácido se pudo producir la aspirina junto con el ácido acético y gracias a este nos hemos curado de algunas enfermedades leves.

EQUILIBRIO MOLECULAR

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PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA CERVEZA

Equipo 2 (H-205): Team, Mad Science, REKA

imagen-eq2-205

 

Imagen hecha a partir de superposición de imágenes. Imagen hecha a partir de otra.
– Cervecería Jagger
2011 “El proceso de elaboración”. Consulta: 02 de noviembre de 2015
http://cerveceriajagger.com.ar/wordpress/tag/elaboracion/

A continuación se dará una breve explicación de cada proceso enfocándonos en el proceso de fermentación.

Maceración de la malta: proceso en el cual se introducen los ingredientes necesarios para la obtención del mosto.

Cocción: en esta etapa se introduce la malta previamente filtrada para luego ser hervida junto con el lúpulo.

Fermentación: en las fases anteriores el mosto se quedó en forma de almidón y azucares. Es en el proceso de fermentación en el cual se obtiene el “OH” y el “CO2”.

Este proceso sucede en dos etapas:

La glucolisis: proceso en el cual se oxida la glucosa (esta se encuentra en el almidón) para luego obtener moléculas de piruvato.

La fermentación: en este proceso se reduce el piruvato previamente obtenido en el proceso de glucolisis para  finalmente convertirse en etanol.(es aquí donde logra su obtener el “OH” necesario para que sea contenida bebida alcohólica.).

Finalmente el proceso de manufactura en el cual involucran todos los procesos mecánicos, como embotellamiento, etiquetamiento, etc.

En el proceso de elaboración de la cerveza son 2 las etapas más importantes: Glucólisis y Fermentación.

Por lo planteado en la imagen, se observa que de los distintos procesos por el que se pasa para la elaboración de la cerveza el más importante es la fermentación.

En la glucólisis, la sustancia que reacciona es la glucosa con el oxígeno para  formar agua y dióxido de carbono. En la cual no presenta equilibrio molecular.

El equilibrio molecular es muy usado en la industria cervecera, sobre todo en la etapa de fermentación. Ya que sirve para determinar el tiempo y la velocidad de esta. Los cuales son de mucha importancia en la calidad de la cerveza.

La fermentación  transforma el piruvato en etanol, después de eliminar una molécula de dióxido de carbono (descarboxilación). Es característica de muchas levaduras

El equilibrio químico se alcanza solo en las reacciones reversibles, se logra cuando ambas reacciones (directa e inversa) se llevan a cabo a la misma velocidad y continúan realizándose en el tiempo. De esta manera los productos  se forman a la misma velocidad en la que se consumen. Y  las concentraciones de productos y reactantes permaneces constante en el tiempo.

Bibliografía

  • BRASIL ESCOLA.

Equilibrio químico-Equilibrio molecular. Consulta: 2 de noviembre del 2015. https://translate.google.com.pe/translate?hl=es&sl=pt&u=http://www.brasilescola.com/quimica/equilibrio-molecular.htm&prev=search

 

– QUIMITUBE

“Equilibrio Químico”. Consulta: 03 de noviembre del 2015.

http://www.quimitube.com/

 

-ALDA, Francisco Luis

2010   “Glucólisis y fermentación”. Consulta: el 3 de noviembre del 2015

http://b-log-ia20.blogspot.pe/2010/02/glucolisis-y-fermentacion.html

 

CINÉTICA QUÍMICA

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PH BOTTLE: Una Botella Amigable

Equipo 5 (H-205): Experimentores, Join Science, el equipo Rocket

imagen-eq5-205

El producto que se eligió para explicar el tema de la cinética es una botella de plástico
biodegradable en pleno desarrollo. Esta botella que recibe el nombre de PHbottle se basa en
su fabricación por medio de residuos eliminados a partir de las azucares contenidas en las
aguas residuales de la industria de jugos, todo ello con el objetivo de no crear más residuos
contaminantes cuya degradación sea tan lenta que logre impactos ambientales, pues la botella
PHbottle tiene una existencia promedio de 6 años. Además, como sabemos las botellas están
hechas con productos derivados del petróleo y es por esto su alto impacto en el medio
ambiente.

La relación entre la cinética y la aplicación del producto elegido es la reducción del periodo de
vida de una botella promedio en comparación con la opción PHbottle. Con esto analizamos la
cinetica mediante la composición de la botella. Es necesario mencionar que la botella está
elaborada en base a polímeros biodegradables que al final de su vida no producirá residuos
contaminantes.
Para ello nos basamos en los principios de velocidad de reacción respecto a la composición
pues hay una investigación donde se observa la ecuación química de la botella. Mediante
resultados experimentales del proyecto realizado por la organización INTI informaron que la
constante de velocidad para la reacción de degradación de la botella PHbottle es mucho
menor a la de una botella convencional que tarda aproximadamente mil años y cuyo impacto
ambiental es de máximo riesgo.

Referencias:
Organización INTI (2013) “Plástico biodegradable en pleno desarrollo”. SABERCÓMO. Edición
N°111, página número 3. http://www.inti.gob.ar/sabercomo/sc111/pdf/SC111.pdf

PHBOTTLE(s.f.)Phbottle, the Project. Consulta: 05 de Octubre del 2015
http://www.phbottle.eu/