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Extracción. Práctica virtual

Extracción química

Cuando una sustancia es soluble en dos disolventes no miscibles entre ellos, su concentración en cada uno de ellos será constante, ya que dependerá de su solubilidad en cada disolvente. Esta relación es constante y se llama coeficiente de reparto.

Si tenemos una sustancia disuelta en un disolvente y tenemos otro disolvente en el que la sustancia es más soluble y ademas no es miscible con el anterior, podemos realizar una extracción del primero, añadiendo el segundo, agitando la mezcla, y separando las dos fases.

Embudo de decantación

En el laboratorio, la extracción se realiza en el embudo de decantación. La extracción nunca es total, pero es más eficaz cuando la cantidad del segundo disolvente se divide en fracciones y se hacen varias extracciones.

El procedimiento es el siguiente: se añade al embudo la sustancia con el disolvente, se añade el segundo disolvente, se cierra el embudo y se agita, se abre de vez en cuando el embudo para que salgan los gases y no haya sobrepresión, se deja reposar, se abre la llave inferior del embudo saliendo el líquido más denso.

La emulsión, producida cuando se mezclan los dos líquidos formando gotas, impide una correcta separación de los dos disolventes. Una posible solución es añadir unos mililitros de salmuera y volver a agitar, siendo normalmente la solución.

A nivel industrial, el proceso se emplea en la extracción de aceites, grasas y pigmentos. En este caso, la formación de emulsiones puede llegar a ser un gran problema, habiéndose creado varias patentes para solucionarlo.

Otro de los aspectos interesantes de la extracción es la posibilidad de modificar la solubilidad de las sustancias en diferentes disolventes. Esto es especialmente interesante en Química Orgánica, ya que se pueden modificar grupos funcionales, variando su solubilidad en función de la polaridad del disolvente.


Introducción

- Lectura: U. Barcelona. Operaciones Básicas en el Laboratorio. Extracción



Guión de la práctica

- Lectura: Prácticas del Laboratorio de Química. Práctica 4. Técnicas experimentales básicas en el laboratorio de química: extracción, sublimación y cristalización

En resumen, la práctica consta de las siguientes partes:

1.- Se añade al embudo la sustancia con el primer disolvente.

2.- Se añade el segundo disolvente.

3.- Se cierra el embudo y se agita. De vez en cuando hay que invertirlo y abrir la llave para que salgan los gases y no hay sobrepresión. Esta puede aumentar en disolventes volátiles simplemente con el calor de las manos.

4.- Se deja reposar, separándose las dos fases.

5.- Se abre la llave inferior del embudo y se recoge el líquido más denso.

6.- El líquido menos denso se recoge por la parte superior, quitando el tapón.

El material necesario sería el siguiente:

- Embudo de decantación con tapón

- Soporte con anillo de hierro. Es preferible que este está engomado para no dañar el embudo de decantación

- Embudo o probeta para añadir disolventes

- Disolventes y reactivos

Algunas de las posibles combinaciones de solutos y disolventes pueden ser:

- Azuleno con metanol y agua. Se extrae con ciclohexano.

- Violeta cristal con agua. Se extrae con cloroformo o con diclorometano.

- Hidroquinona en agua. Se extrae con eter dietilico,

- Separación de beta carotenos y xantofilas de vegetales. Se pueden usar zanahorias, espinacas o puré comercial de vegetales como comida de bebé ("potitos"). Se hierven durante 15 minutos, se cuela y se añade hexano al puré, decantándolo. Se extraen las xantofilas con metanol, quedando en el hecano los beta carotenos.


Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio

La práctica usa elementos y sustancias comunes de un laboratorio de química y su implementación en la docencia es sencilla.

2. En laboratorio casero

Se necesita un embudo de decantación, aunque puede sustituirse por uno común, pero de vidrio ya que si es de plástico pueden ser atacado por los disolventes. Un embudo de decantación viene a costar unos 30 euros, aunque los hay de muchos precios según su capacidad.

Si se realiza esta práctica en un espacio cerrado, se debe de tener cuidado con los disolventes en el sentido de que haya buena ventilación. Hay que recordar además que toda medida de precaución es poca, como tener cuidado con la posible toxicidad de las sustancias que se utilicen y precaución las las fuentes de calor usando disolventes.

3. De manera virtual

Viendo el siguiente vídeo, en el que se extrae violeta de cristal en agua destilada con diclorometano.



Preguntas y actividades

1. El coeficiente de reparto es la relación entre dos concentraciones en dos fases distintas. ¿Cómo se determina experimentalmente? Consultar este documento.

2. ¿Qué importancia tiene la extracción en la industria química? Consultar este tema en Internet y en bibliografía impresa.

3. Algunas variantes caseras muy sencillas pueden ser con azúcar o sal, y agua y aceite de girasol (u otros similares). ¿Por qué la sal se disuelve fácilmente en agua, pero no en aceite de girasol? ¿se podría extraer con agua si se encuentra en el aceite de girasol?

4. En los experimentos anteriores ¿porque a veces se ensucian los recipientes formando pequeñas esferas? ¿cómo se denomina este proceso y en qué consiste?


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Wikipedia. Extracción


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Cristalización. Práctica virtual

Cloruro de cobalto (II)

Por el proceso de cristalización, una sustancia cristalina forma enlaces constituyendo una red cristalina tridimensional a partir de un patrón que se repite en las tres direcciones del espacio. El mismo proceso se emplea en Química para purificar una sustancia sólida.

Si tenemos una sustancia disuelta en agua, para separarla de la misma, podríamos utilizar, entre otros, tres métodos: cromatografía, separando la sustancia en un material adsorbente; destilación, evaporando el líquido y condensándolo; y cristalización, en la que hacemos que la sustancia disuelta se insolubilice y aparezca en forma sólida.

Hay varias formas de conseguir la cristalización de una sustancia en el laboratorio. Si hay una importante variación de la solubilidad en función de la temperatura, se puede enfriar una disolución concentrada. Si una sustancia es insoluble en un disolvente, se puede añadir este, y esta precipitará. También se puede evaporar el disolvente. Si la sustancia sublima, también se puede sublimar.

El tiempo de la cristalización es importante, y cuando hace por enfriamiento de la disolución, este ha de ser controlado. Si el enfriamiento es rápido y forma cristales pequeños, las impurezas quedan depositadas en la superficie, y si el enfriamiento es lento, formando cristales grandes, las impurezas pueden quedar atrapadas en las redes cristalinas.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Cristalización


Guión de la práctica

- Lectura: UAM. Precipitación y cristalización (pdf) (2º Ensayo, cristalización)



En resumen, la práctica consta de las siguientes partes:

1.- Hacer una disolución sobresaturada de una sustancia cristalina. Para ello se disuelve la sustancia a saturación en agua destilada caliente.

2.- Se filtra la disolución para eliminar impurezas.

3.- Una vez enfriada la disolución se empiezan a formar cristales. También se puede acelerar el enfriamiento introduciendo el vaso que contiene la disolución en un recipiente con hielo.

4.- Una vez obtenidos los cristales, se filtran y se secan.

La práctica puede ser realizada con muchas variantes, entre ellas están usar impurezas añadidas o no, filtrar y purificar o simplemente observar el crecimiento de los cristales.

Sustancias ejemplo que se pueden emplear en esa práctica son el sulfato de cobre, que forma cristales grandes; el alumbre, sulfato alumínico-potásico, que también forma cristales grandes; el nitrato potásico, de fácil cristalización; el ácido acetilsalícilico (se pueden emplear aspirinas), que forma cristales aciculares.


Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio

La práctica usa elementos y sustancias comunes de un laboratorio de química y su implementación en la docencia es sencilla.

2. En laboratorio casero

El material de laboratorio puede sustituirse por material de vidrio o plástico y las sustancias son de fácil adquisición. No obstante, hay que tener, por precaución, dos precauciones: la posible toxicidad de las sustancias que se utilicen y cuidado con el calor al calentar la disolución.

3. De manera virtual

Visionando los siguientes vídeos:






Preguntas y actividades

1. Establecer paralelismos entre la formación de los minerales y las rocas en el interior de la Tierra y la formación de cristales en el laboratorio, ¿de qué depende de que los minerales formen cristales grandes?

2. No es fácil obtener cristales grandes de cloruro sódico, la sal común de mesa. Pero se puede intentar hacerlos como se describe en este artículo de como hacer un cristal de sal.

3. Hacer cristales coloreados con sustancias inocuas, como el azúcar, puede ser un entretenimiento para los niños, además de favorecer su aprendizaje. En estos enlaces, de como hacer cristales grandes o como hacer cristales. Los colorantes alimentarios se pueden obtener fácilmente tiendas que vendan productos para repostería, ya que se emplean con frecuencia para decorar dulces y pasteles.


Para saber más y ampliar conocimientos

- Vídeo: Diego Amato. Química Orgánica I Cristalizacion


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Principios de Química y Estructura de la Materia

Laboratorio químico

PRESENTACIÓN DEL CURSO

La Química es la ciencia que estudia la estructura, propiedades y transformaciones de la materia a partir de su composición atómica. Sus implicaciones abarcan desde el Universo a la Vida, pasando por la industria, cocina, etc. Todo ello se estudia a nivel molecular, pero con incidencia a escala macroscópica. La asignatura Principios de Química y estructura de la materia muestra los principios sobre los que se asienta la materia, su estructura y sus cambios.

Los conocimientos necesarios para abordarla son los correspondientes a una formación de educación secundaria, preferentemente en el ámbito científico.


REQUISITOS PREVIOS

Los conocimientos necesarios para abordarla son los correspondientes a una formación de educación secundaria, preferentemente en el ámbito científico.


OBJETIVOS DEL CURSO

Al finalizar el curso, se han de poseer las siguientes habilidades:

- Conocer el ámbito de la ciencia Química y como llegó a ser ciencia partiendo de orígenes mágicos.

- Manejar adecuadamente los conceptos y el lenguaje de la Química.

- Saber formulación inorgánica básica.

- Conocer la teoría atómica y la estructura del átomo.

- Conocer como se enlazan los átomos para formar moléculas y los tipos de enlaces que puede haber.

- Conocer y diferenciar las propiedades de gases, líquidos y sólidos.

- Conocer las implicaciones energéticas y caloríficas de las reacciones químicas.

- Saber resolver problemas, a nivel básico, de propiedades físicas, gases ideales y termodinámica.


PROGRAMA Y TEMARIO

El programa de este curso o asignatura consta de 6 temas o unidades didácticas:


1. La ciencia Química

La ciencia Química. Sus divisiones. La Química dentro de las Ciencias Naturales o Experimentales. Historia de la Química.


2. El lenguaje de la Química

Masa, densidad y volumen. Energía y trabajo. Unidades y sistemas de unidades. Exactitud, precisión, error y cifras significativas. Fórmulas químicas. Masa atómica, masa molecular y masa molar. Estequiometría.


3. La teoría atómica

Historia de la teoría atómica. Estructura atómica. La tabla periódica de los elementos.


4. El enlace químico

El enlace químico. Tipos de enlaces químicos. Estructuras moleculares.


5. Los estados de la materia

Estados de la materia. Gases. Leyes de los gases. Gases reales. Líquidos. Sólidos.


6. Termoquímica y Termodinámica química

La energía química. Termodinámica química.


Los temas 2,5 y 6 tienen problemas. También es preciso saber, a un nivel básico, formulación inorgánica (tema 2). En el examen final, al menos, un 30 % de las preguntas estarán relacionadas con los problemas o la formulación.


PRÁCTICAS

Se proponen diez prácticas de laboratorio, que se pueden realizar de forma virtual:

1. Introducción al trabajo de laboratorio

2. Simulación del experimento de Rutherford

3. Ley de Boyle

4. Estado amorfo

5. Sublimación

6. Punto de fusión

7. Cristalización

8. Destilación

9. Extracción

10. Calor de disolución

En el examen final, al menos un 15 % de las preguntas estarán relacionadas con las prácticas.


IMPORTANCIA E INTERÉS LABORAL Y/O PROFESIONAL

Este curso tiene interés laboral para trabajar en la industria química, industria farmacéutica, laboratorios, farmacias, comercio de material científico y/o de laboratorio, y en general, en todo tipo de trabajo en el que sean necesarios conocimientos de laboratorio y de química, museos científicos, espacios de ocio científicos, y divulgación científica. En el emprendimiento y creación de empresas, este curso de Principios de Química y Estructura de la Materia puede ser de utilidad a la hora tanto de crear empresas, como por ejemplo espacios de ocio, divulgación científica, empresas relacionadas con la ciencia, incluso de forma comercial, como venta de material científico o de laboratorio, o de creación divulgativa, como páginas web relacionadas con la química o la ciencia.


DURACIÓN ESTIMADA

El tiempo de aprendizaje puede variar considerablemente dependiendo de la capacidad y de la formación previa que se posea. En todo caso se estima una duración de 60 horas.

Dado que no hay límite de tiempo, se recomienda aprenderlo a un ritmo de aprendizaje que se resulte cómodo, tomarlo de forma amena, programar el tiempo y establecerse metas.


GUÍA DIDÁCTICA DEL CURSO

Para un mejor aprovechamiento y seguimiento de este curso, y superación del examen, se ha creado la Guía Didáctica de Principios de Química y Estructura de la Materia.


CERTIFICADO DE APROVECHAMIENTO

Para obtener el Certificado de Aprovechamiento, y si se desea la insignia digital, del curso Principios de Química y Estructura de la Materia es preciso superar un examen de 60 preguntas con cuatro respuestas alternativas sobre las materias que aparecen en el programa del curso. De estas preguntas, un 30 % podrán ser de problemas y formulación y un 15 % sobre las prácticas de laboratorio. El examen se supera con con al menos un 80% de respuestas acertadas. El examen tiene un tiempo límite de 60 minutos y se puede repetir las veces que se desee.

Se recomienda que antes de hacer el examen, se compruebe que el navegador esté configurado correctamente. Si se tienen dudas sobre el desarrollo de los cursos y los exámenes, se puede tomar previamente el curso Introducción al aprendizaje en CUVSI o hacer su examen de prueba.



Facultad de Ciencias Químicas
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Punto de fusión. Práctica virtual

Fusión del cobre

El punto de fusión es la temperatura en la que una sustancia pasa de sólido a líquido. Es una propiedad intensiva, ya que no depende de la cantidad de sustancia (al contrario que las extensivas) y es intrínseca a la misma sustancia.

Las sustancias cristalinas tienen un punto de fusión definido, mientras que las amorfas tiene un rango de variación e indefinición. Las sustancias puras tienen un punto de fusión más definido, con menos variación, que las sustancias impuras y cuanto más impura es una sustancia, es más bajo el punto de fusión y la variación es más grande.

Se considera un punto de fusión bien definido el que tiene un rango de oscilación de sólo un grado, 1 ºC. Por ejemplo un sólo compuesto químico, cuando posee impurezas, puede varias el punto de fusión en unos 3 ºC, como ocurre con el ácido banzoico, que impuro tiene un punto de fusión que va de 117 ºC a 120 ºC.

Lo normal es que el punto de fusión coincida con el solidificación o congelación, pero no siempre es así. Algunas sustancias pueden exhibir histéresis, que es la tendencia de un material a conservar sus propiedades, no coincidiendo el punto de fusión con el solidificación, como ocurre en el agar, que funde a 85 °C y solidifica a 32-40 °C.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Punto de fusión
- Presentación: Carolina del Carmen César. Practica 1. Determinación del punto de fusión


Guión de la práctica

- Lectura: Químicaorganicafaz. Práctica de laboratorio nº 1. Determinación de constantes físicas (pdf)


Material necesario

- Tubo de Thiele
- Soporte universal
- Pinzas y nueces
- Termómetro
- Capilares
- Vaso de precipitados y vidrio de reloj
- Tubo de vidrio de aproximadamente 30cm
- Mechero de Bunsen (con manguera)
- Mortero, cuerda o goma, espátula
- Opcional: Aparato de Fischer-Jonhs


Procedimiento

1. Se toma un tubo capilar de vidrio. Se puede usar uno ya hecho, como los tubos de hematocrito, o hacerlo en el laboratorio con un tubo de vidrio y un mechero Bunsen.

2. Se cierra un extremo con un mechero Bunsen.

3. Se toma la sustancia de la que vamos a determinar el punto de fusión. Deberá ser sólida, cristalina y sin características peligrosas, ejemplos ácido benzoico, benzofenona, ácido succínico. Introducimos la sustancia en el capilar, removiéndolo en la misma de forma circular.

4. Para llevar la sustancia al fondo cerrado del tubo capilar, se golpeará de forma vertical de manera que esta se vaya desplazando al mismo. La manera usual es introduciendo el capilar en un tubo de vidrio y dejándolo caer en el mismo.

5. Atamos el capilar al termómetro, con una cuerdecita, hilo o goma, de forma que el fondo donde se halla la sustancia está contacto con el bulbo del termómetro

Tubo de Thiele
Tubo de Thiele

6. Colocamos el tubo de Thiele en un soporte con peana uniéndolo con una pinza y una nuez. Lo llenamos con aceite de silicona, que es un líquidos que admite altas temperaturas sin descomponerse.

Hace un tiempo también se usaba el ácido sulfúrico, pero hoy día prácticamente no se usa por existir líquidos menos peligrosos.

7. Con otra pinza y otra nuez, situamos el termómetro y el capilar dentro del tubo de Thiele, más o menos a la altura de la abertura superior de la V.

8. Con un mechero Bunsen, calentamos el extremo de la V.

Tubo de Thiele

La forma del tubo de Thiele, ideado por el alemán Johnannes Thiele, es para originar una corriente de convección que caliente uniformemente el líquido que contiene.

9. En el momento que se funda la sustancia, comprobamos la temperatura en el termómetro, que será el punto de fusión.

Aparato de Fisher-Johns para determinación del punto de fusión

10. Otra forma de determinar el punto de fusión es mediante el aparato de Fisher-Johns. Su funcionamiento es relativamente sencillo, ya que consta de un portaobjetos circular que se coloca sobre una platina que se calienta con una resistencia eléctrica, regulándose la temperatura con un reostato, por lo que se puede comprobar fácilmente cuando funde la sustancia. Además lleva como ayuda una lente de aumento.


Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

Se necesita el material antes indicado y seguir las buenas prácticas de laboratorio, teniendo precaución porque se utiliza fuego. El tubo de Thiele no es caro, viene a ser unos 15-20 euros o dólares. Más caro es el aparato de Fishers-Johns, que cuesta unos 1200-1400 euros o dólares.

2. En laboratorio casero.

En principio no hay problema para hacer esta práctica en laboratorio casero, pero hay que tener en cuenta que es potencialmente peligrosa, ya que se usa fuego y sustancias calientes.

Se puede usar un mechero Bunsen o un mechero de alcohol. En todo caso, conviene usar material de laboratorio que se coloque de forma estable, en un local despejado y siempre con las debidas precauciones. Además del peligro del fuego, está el posible derrame del aceite caliente.

3. De manera virtual

Viendo con detenimiento y aprovechamiento los siguientes vídeos:





Preguntas y actividades

1.- ¿Por qué es tan importante determinar el punto de fusión de una sustancia?

2.- ¿Se podría determinar los componentes de una mezcla de sustancias a partir de su punto de fusión?

3.- Buscar en Internet puntos de fusión de distintas sustancias.

4.- Buscar en Internet sustancias que exhiban histéresis en su punto de fusión


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Bienvenido a la Química. Punto de ebullición y fusión
- Lectura: Guadalupe Vianey Pérez Lugo. Determinación de punto de fusión
- Lectura: Introducción a la Biología ExperimentalDeterminación del punto de fusión (docx)
- Lectura: Kare. Determinación del punto de fusión
- Lectura: Química Orgánica I. Determinación del punto de fusión
- Lectura: Wikipedia. Melting point apparatus
- Lectura: Wikipedia. Tubo de Thiele
- Presentación: Alba Martínez Santoyo. Aparato de Fisher-Johns
- Presentación: Carolina del Carmen César. Practica 1. Determinación del punto de fusión


Principios de Química y Estructura de la Materia
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Termoquímica y termodinámica química

Incandescencia

Todo en el mundo gira alrededor de algo que no se ve, pero que hace mover todo: la energía. Las reacciones químicas no se producen porque sí, si no por motivos energéticos. Los compuestos químicos tienden al nivel más bajo de energía

La Termoquímica, Química y temperatura, nos lleva desde la cocina a los explosivos, pasando por todas las reacciones químicas que están ocurriendo en nuestro cuerpo, que como en toda reacción química desprende o absorbe energía.

La energía es la capacidad para producir un trabajo y este trabajo se puede transformar en calor. La entalpía, magnitud termodinámica con el símbolo H, mide la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, que es la cantidad de energía intercambiada del sistema termodinámico con su entorno.

En una reacción exotérmica, que desprende energía, esa energía liberada será la variación de entalpía, y si la reacción es endotérmica, será la energía absorbida. En una reacción exotérmica se pierde energía, por tanto la variación de entalpía del sistema es negativa, en cambio en una endotérmica se gana, por tanto es negativa. La entalpía absoluta de un sistema, H,  no puede ser medida, en cambio sí la variación de entalpía, ΔH.

Según la Ley de Hess, en una reacción química, el calor liberado o absorbido no depende de la existencia de una o más etapas, por lo que los cambios de entalpía son aditivos: ΔH neta = ΣΔHr. El calor de reacción sólo depende de los reactivos y productos.

La energía de enlace es la energía que se libera al formar o romper un mol de enlaces. Los más fuertes, más estables, tienen energía de enlace más grandes.

El primer principio de la Termodinámica afirma que en un sistema cerrado, sin intercambio de temperatura con su entorno, el trabajo que se realiza no depende del tipo de trabajo, ni del proceso que se siga. La energía se conserva, no se crea, ni se destruye, aunque puede transformarse.

El segundo principio de la Termodinámica es una importante ley, que sostiene que la cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo. La entropía, S, es una medida del grado de organización de un sistema, que es la relación entre un incremento de energía interna frente a un incremento de temperatura del sistema.

El Postulado de Nerst, también llamado tercer principio de la Temodinámica postula que no se puede alcanzar el cero absoluto (-273, 15 ºC o 0 ºK) en un número finito de etapas. En definitiva, no se puede llegar al cero absoluto, ese estado en el que los átomos se encontrarían en estado vibracional basal y la entropía alcanzaría un valor mínimo y constante.

La energía libre de Gibbs, G, también llamada energía libre o entalpía libre es una magnitud termodinámica, como función de estado extensiva (depende el valor del tamaño o la cantidad) con unidades de energía, que, para una reacción química a presión y temperatura constantes, da la condición de equilibrio y de espontaneidad.


1. La energía química

Energía, calor y trabajo

- Lectura (archivo doc): M.M. Araya. Calor, trabajo y energía
- Vídeo: Quimitube. Transferencia de energía como trabajo
- Vídeo: Quimitube. Transferencia de energía en forma de calor

Energía química y entalpía

- Lectura: Wikipedia. Entalpía
- Vídeo: Quimitube. Entalpía, reacciones endotérmicas y exotérmicas, diagramas entálpicos

Ley de Hess

- Lectura: Wikipedia. Ley de Hess
- Vídeo: Quimitube. Cálculo de la entalpía de una reacción por la Ley de Hess

Energía de enlace

- Lectura: Wikipedia. Energía de enlace
- Vídeo: Quimitube. Energía de enlace, longitud de enlace y ángulo de enlace


2. Termodinámica química

Primera ley de la Termodinámica

- Lectura: Wikipedia. Primer principio de la Termodinámica
- Vídeo: Quimitube. Primer Principio de la Termodinámica y su aplicación a reacciones químicas

Segunda Ley de la Termodinámica

- Lectura: Wikipedia. Segundo principio de la Termodinámica
- Vídeo: Quimitube. El aumento de entropía en el Universo: segundo principio de la Termodinámica

Entropía y tercera Ley de la Termodinámica

- Lectura: Wikipedia. Entropía
- Lectura: Wikipedia. Tercer principio de la Termodinámica
- Vídeo: Quimitube. Tercer principio de la Termodinámica. Entropía molar estandar

Energía libre de Gibbs

- Lectura: Wikipedia. Energía de Gibbs
- Vídeo: Quimitube. Concepto de energía libre de Gibbs


Práctica

- Práctica de laboratorio (pdf): EducaMadrid. Práctica de Termoquímica


Problemas

- Problemas: Educalab. Problemas resueltos de Termoquímica (pdf)


Presentación

- Presentación (pdf): UCIII-QF. Termoquímica


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: OCW-UPM. Termodinámica Química I
- Lectura: OCW-UPM. Termodinámica Química II
- Prácticas de laboratorio: IPN-UPIBI. Manual de prácticas de Termodinámica
- Prácticas de aboratorio: Soria López, Alberto. Manual de laboratorio de Termodinámica
- Problemas: Sergio Menargue y Fernando Latre. Problemas de Termoquímica (pdf)
- Problemas: Tomás Mata. Cuestiones y problemas de Termoquímica (pdf)
- Vídeos: Quimitube. Teoría de Termodinámica Química
- Vídeos y problemas: Quimitube. Ejercicios resueltos de Termodinámica Química


Principios de Química y Estructura de la Materia
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Los estados de la materia

Agitador de laboratorio

Los estados de la materia son cuatro: sólido, líquido, gas y plasma, aunque pueden existir más tipos en el Universo, en condiciones muy distintas de las terrestres. Los gases y los líquidos son fluidos, ya que fluyen, al contrario de los sólidos en los que las moléculas que los forman se hallan en posiciones fijas. Un plasma es un estado de gas ionizado que conduce la corriente, como ocurre en el Sol o en los tubos fluorescentes.

Gas viene de caos, y en este estado, las moléculas ocupan el envase e interaccionan entre sí muy débilmente. Si las moléculas fueran completamente libres y sin interacción entre ellas, tendríamos los gases ideales o perfectos. Estos se rigen por las leyes de Boyle-Mariotte y de Charles y Gay-Lussac, y por el Principio de Avogadro. La Ley de Boyle-Mariotte afirma que la presión de un gas es inversamente proporcional a su volumen, como se puede comprobar en un recipiente cerrado, como un globo o un neumático. Según la Ley de Charles y Gay-Lussac, el volumen de un gas es proporcional a su temperatura, como se puede comprobar en una olla a presión o al calentar una bolsa. Combinando estas leyes, tendríamos la Ley general de los gases. Y el Principio de Avogadro nos indica que un gas a presión y temperatura constante tiene un volumen proporcional a su número de moles. Combinando la Ley general de los gases y el Principio de Avogadro, obtenemos la Ley de los gases ideales.

Las leyes de los gases ideales son una buena aproximación al comportamiento de los gases, pero no siempre se comportan así y menos en determinadas condiciones, sobre todo en la cercanía al punto de condensación de los gases, a muy altas presiones y en otros casos. Esto es así porque en realidad, las moléculas de un gas no se comportan de forma puntual y sin interaccionar entre ellas. En estos casos se aplicarán otros modelos, siendo la ecuación de Van der Waals uno de los más utilizados.

Los líquidos también son fluidos, pero a diferencia de un gas, sus moléculas no están dispersas y mantiene una densidad constante. Tiene un volumen definido, pero no una forma fija. Entre las propiedades de los líquidos están la viscosidad, o resistencia a fluir; la presión de vapor, o presión de un vapor en equilibrio con su forma líquida; y su punto de ebullición, la temperatura en la que pasa a gas.

Los sólidos poseen una determinada forma, un determinado volumen y no fluyen. Si las partículas que forman un sólido se hallan en posiciones fijas, formando un patrón tridimensional, tendremos los sólidos cristalinos, y si sus partículas están desordenadas, tendremos un sólido amorfo.


1. Estados de la materia

- Lectura: Wikipedia. Estado de agregación de la materia


2. Gases. Leyes de los gases. Gases reales

- Lectura: Wikipedia. Gas
- Lectura: Wikipedia. Ley de las gases ideales
- Lectura: Wikipedia. Gas real
- Lectura: Wikipedia. Ecuación de Van der Waals
- Presentación: Educaplus. Leyes de los gases



3. Líquidos

- Lectura: Wikipedia. Líquido



4. Sólidos

- Lectura: Wikipedia. Sólidos



Problemas resueltos

- Apuntes científicos. Problemas resueltos de gases
- Ejercicios Física y Química. Leyes de los Gases
- I.E.S. Aramo. Ejercicios de las Leyes de los Gases
- Pedro Calle Alta. Ejercicios de las Leyes de los Gases
- Profesor en línea. Ejercicios sobre las Leyes de los gases
- Universidad Laboral. Dpto. de Física y Química. Ejercicios resueltos (gases) (doc)


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El estado amorfo y la sublimación. Prácticas virtuales

Sublimación del yodo

En estas prácticas estudiaremos dos aspectos de los sólidos, la ordenación tridimensional de las moléculas, como propiedades de los sólidos cristalinos y de los sólidos amorfos, y la sublimación, que es el paso del estado sólido al gaseoso, sin pasar por el estado líquido. Dada la similitud de los procedimientos, ambas prácticas se harán de manera conjunta.

En un sólido cristalino sus partículas se hallan ordenadas de una manera regular, con un patrón de repetición definido a lo largo del espacio. Son sustancias puras y homogéneos, con un punto de fusión bien definido.

Por el contrario, las partículas que forman un sólido amorfo carecen de una estructura ordenada, estando distribuidas al azar, por ello la fusión se alcanza a distintas temperaturas, por lo que no posee un punto de fusión bien definido. Su comportamiento es elástico o como líquidos con muy elevada viscosidad, teniendo utilidad en aspectos ingenieriles y constructivos. Muchos polímeros orgánicos son sólidos amorfos. Un vidrio es un tipo de sólido amorfo con la estructura de un líquido, es un resultado inorgánico de una fusión que se ha enfriado a una velocidad muy rápida impidiendo la formación de cristales. Hay una paradoja en la denominación de "cristal" a un "vidrio" de una ventana, ya que precisamente no es una sustancia cristalina.

Cuando una sustancia pura se sublima, pasa directamente de sólido a gas, por condiciones presión y temperatura inferiores a las que se produce la transición. El proceso también puede ser contrario, pasando de gas a sólido, denominándose deposición o sublimación inversa, siendo un ejemplo, la escarcha en la helada en la que el vapor de agua de la atmósfera pasa de gas a sólido.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Estructura cristalina
- Lectura: Wikipedia. Sólido amorfo
- Lectura: Wikipedia. Sublimación


Guión de la práctica


Material necesario

- Crisol, cápsula de porcelana o metálica
- Pinzas de crisol
- Mechero Bunsen
- Trípode y rejilla
- Vaso de precipitados
- Vidrio de reloj
- Plástico
- Brea o betún
- Parafina (puede servir un trozo de vela)
- Yodo en láminas


Procedimiento

1) Se enciende el mechero y se coloca encima del mismo el trípode y la rejilla.

2) Se toma un trocito de betún o brea y se calienta en una cápsula de porcelana o metálica, comprobándose los cambios observados.

3) Se toma un trocito de parafina (puede servir el trozo de una vela) y se calienta en una cápsula de porcelana o metálica, comprobándose los cambios observados.

4) Se toma un trocito de plástico y se calienta en una cápsula de porcelana o metálica, comprobándose los cambios observados.

5) En un vaso de precipitados se colocan unas láminas de yodo y sobre el mismo un vidrio de reloj, en el que se puede situar encima algún hielo, o en su defecto colocar sobre el vaso de precipitados un matraz erlenmeyer con agua fría, para que actúa como superficie de condensación. El conjunto se coloca sobre el mechero encendido encima de la rejilla, observándose la sublimación del yodo.


Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero.

¡Precaución! ¡El fuego es peligroso, se pueden emitir vapores tóxicos y el yodo puede causar intoxicaciones ¡No hacer esta práctica en una vivienda y mucho menos si no se tiene experiencia de laboratorio!

Cuando hablamos de laboratorio casero, no nos referimos siempre a una casa, sino también a un local que será laboratorio o en pruebas.

La práctica se puede realizar con material de laboratorio y un mechero. Con un mechero Bunsen se necesita un suministro de gas, ya sea a través de suministro doméstico, bombona de butano o bombona portátil tipo camping gas. También se puede usar un mechero de laboratorio de alcohol, o sin fuego, con una manta o placa calefactora eléctrica.

El yodo se puede conseguir en una farmacia, como tintura de yodo. La brea, la parafina y el plástico son de uso común y fácil adquisición. Alternativamente, el yodo se puede sustituir por paradiclorobenceno que se vende contra las polillas en los armarios, aunque es de color blanco y no coloreado.

3. De manera virtual

A través de la visualización con atención de los siguientes vídeos:


Sólidos amorfos






Sublimación del iodo



Preguntas y actividades

1.- Ordenar los materiales amorfos de la práctica según su punto de fusión. ¿Este es uniforme? Razonar la respuesta.

2.- Explicar porque al calentar el PVC (policloruro de vinilo) en pedazos, se requiere más temperatura, la fusión es bastante viscosa y se descompone sin llegar a recomponerse.

3.- ¿La viscosidad depende de la temperatura? Razonar la respuesta.

4.- ¿Qué otras sustancias subliman además del yodo?


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Ley de Boyle. Práctica virtual


Ley de Boyle

La ley de Boyle-Mariotte, o ley de Boyle, formulada de manera independiente por el físico y químico irlandés Robert Boyle, en 1662, y por el físico y botánico francés Edme Mariotte, en 1676, relaciona el volumen y la presión de un gas cuando se mantiene una temperatura constante.

La presión y el volumen de un gas guardan entre sí una relación inversamente proporcional, esto es, cuando aumenta al presión disminuye el volumen y viceversa.

Robert Boyle, para comprobar su teoría, introdujo un gas en un cilindro con un émbolo y anotó las distintas presiones al presionar el gas con el émbolo. Verificó que la presión multiplicada por la temperatura siempre era el mismo número, y la presión era inversa a la temperatura.

Para realizar esta práctica se utilizarán jeringas con émbolos. Por un tubo flexible se conectarán a un frasco o matraz erlemenyer con dos agujeros en la tapa. En uno irá el tubo flexible y en el otro un tubo transparente largo y recto. El frasco o erlemenyer tendrá agua coloreada en sus dos terceras partes.

Se medirá la altura que alcanza la columna de agua coloreada en el tubo largo y transparente en función del volumen que movemos en la jeringa. Como la altura del agua en la columna es función de la presión, hallaremos esta según la fórmula correspondiente.

Finalmente construiremos la gráfica volumen-presión, que nos demostrará la Ley de Boyle.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Ley de Boyle-Mariotte


Guión de la práctica

- Lectura: Universidad de Antioquía. Práctica. Ley de Boyle



Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero. En principio, la práctica no tiene peligrosidad.

3. De manera virtual. Se puede realizar por completo en la siguiente dirección web:


Después de tomar las mediciones, se puede obtener la gráfica haciendo click en Graph.


Preguntas y actividades

1, Observar la gráfica obtenida de dos tomas de datos distintas y establecer el fundamento del cumplimiento de la Ley de Boyle.

2. Hacer los ajustes pertinentes de la gráfica, por suavizárla y tratárla con una hoja de cálculo como Excel o Calc.

3. Un procedimiento alternativo del mismo experimento se puede consultar en La Ley de Boyle (Francisco Álvarez Belenguer).


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Introducción al trabajo de laboratorio. Práctica virtual


Esta práctica es introductoria, pero no por ello menos importante ya que los grandes trabajos comienzan con grandes cimientos y cuestiones tales como el conocimiento adecuado del material de laboratorio, la seguridad y la importancia del cuaderno de laboratorio, son las que hacen que el trabajo en el laboratorio sea seguro, productivo y placentero.

La práctica consta de seis partes. La primera parte es una descripción del material de laboratorio, enfocado principalmente al laboratorio químico, pero que su conocimiento es de directa aplicación en cualquier laboratorio científico, siendo de sumo interés para todo el que se inicie en cualquier ciencia experimental.

Luego se tratará el importante tema de la seguridad en el laboratorio. Su conocimiento es fundamental para evitar accidentes y que el trabajo de laboratorio sea seguro.

El cuaderno de laboratorio refleja el trabajo realizado en el mismo. La meticulosidad en la toma de datos, las observaciones, las conclusiones, son aspectos que hacen un informe científicamente y técnicamente bueno. La adopción de buenos hábitos en este sentido sentará las bases para una exitosa carrera en la investigación científica, en la que el cuaderno de laboratorio será uno de los protagonistas.

La balanza de laboratorio es uno de los instrumentos de vital importancia en un laboratorio, ya que mide la masa de las sustancias, muestras o especímenes, lo que hace necesario conocer bien su funcionamiento.

En un laboratorio se producen datos y esos datos hay que tratarlos de manera adecuada y ahí es donde entra en juego la precisión. Precisión que tanto se refiere como a los errores y al redondeo, como a la precisión del instrumental utilizado.

El mechero Bunsen es el mechero de laboratorio más utilizado, inventado por Robert Bunsen, investigador químico del siglo XIX. Se usa para calentar reactivos o esterilizar muestras. Por su sencillez y su facilidad de modificar la llama es de uso muy común en el laboratorio.

Por último, el trabajo de vidrio es otra operación de laboratorio muy común, ya que, a pesar de la gran variedad de instrumental de vidrio comercial, siempre conviene crear alguno tipo para un uso especial.

La forma de realizar la práctica es leer las lecturas recomendadas y si hay vídeos recomendados, visionarlos, intentando aprovechar y retener todo lo que en estos materiales docentes se explica.


1. Material de laboratorio

- Lectura: TP Laboratorio Químico. Materiales de laboratorio


2. Seguridad en el laboratorio

- Lectura: Universidad de Granada. Medidas básicas de seguridad en el laboratorio de Química
- Lectura (pdf): Panreac. Manual de seguridad en laboratorios químicos
- Vídeo: Ronnie Anicama. Seguridad en el laboratorio (Merck)


3. Cuaderno de laboratorio

- Lectura (pdf): CSIC-UV. El cuaderno de laboratorio
- Lectura (pdf): M.J. Rodríguez Yunta. El cuaderno de laboratorio

Como ejemplo de la importancia del cuaderno de laboratorio, tanto en el aprendizaje como en la investigación, se muestra un enlace con indicaciones para investigadores en Ciencias de la Salud:

- Lectura (pdf): JA - FPS. Guía básica de utilización de cuadernos de laboratorio


3. Balanza de laboratorio

- Lectura: TP Laboratorio Químico. Balanza Analítica
- Vídeo: MrWindMerlot9388. Balanza granataria y digital


4. Precisión

Errores y precisión de los resultados:

- Lectura: Aprende en línea. Errores en la medida, cifras significativas y propagación de errores

Redondeo de número y cálculos aproximados:

- Lectura: Gabriel Calle Trujuillos. Reglas para cálculos aproximados y redondeo de números

Configurar la precisión de redondeo en Excel:

- Lectura: Microsoft. Configurar la precisión de redondeo en Excel

Precisión del instrumental de laboratorio:

- Lectura: FCE-UNLP. Precisión y exactitud en instrumentos de laboratorio

Como pesar con precisión:

- Vídeo: Tódolacteo APL. Pesar con precisión


5. Mechero Bunsen

- Lectura: Wikipedia. Mechero Bunsen
- Lectura: UPC. Normas de seguridad - Mechero de gas Bunsen
- Vídeo: UCM. Material de laboratorio


6. Trabajo del vidrio

- Lectura: Universidad de Antioquía. Seguridad para el manejo del vidrio en laboratorios
- Vídeo: Pablo Covaleda. Técnica de laboratorio: el vidrio


Para saber más y ampliar conocimientos


Manuales de laboratorio y prácticas de Química:

- Lectura: M. Tellado, M. Torregrossa y J. Rodríguez. Manual práctico de Química
- Lectura: Universidad de la Rioja. Operaciones básicas de laboratorio


Material de laboratorio:

- Lectura: EUP-UEP. Descripción, utilización y limpieza del material de laboratorio


Seguridad en el laboratorio:

- Vídeo: UCM. Prácticas de Química Orgánica I: Normas de seguridad en el laboratorio


Precisión:

- Lectura: Exactitud y precisión. Diferencia entre exactitud y precisión 


Mechero Bunsen y trabajo de vidrio:

- Lectura: Pedro Cordero. Prácticas de trabajo de vidrio
- Lectura: Rafael Aguado Bernal. Trabajo con vidrio y mechero Bunsen
- Vídeo: Uniones Esmeriladas. Material de vidrio para laboratorio


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Simulación del experimento de Rutherford. Práctica virtual

Experimento de Rutherford

El experimento de Rutherford, en 1911, llevó a unas conclusiones sorprendentes, como que la materia estaba prácticamente vacía, que las propiedades del mundo macroscópico no tenían que ver con las del mundo atómico y que un mismo elemento químico podía tener distinta masa atómica (isótopos). Aunque quizá no tenga la repercusión mediática merecida, no cabe la menor duda de que el experimento de Rutherford es uno de los más importantes en el mundo de la Ciencia.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Modelo atómico de Rutherford
- Vídeo: Liceoagbquimica. Modelo atómico de Rutherford


El experimento de Rutherford

- Lectura: Wikipedia. Experimento de Rutherford y UPV-Física. La estructura atómica
- Vídeo: Fercohadoken. Experimento de Rutherford


Guión de la práctica

1. Entramos en la dirección web La estructura atómica.

Cargamos el applet de la realización del experimento de Rutherford. El plugin de Java puede dar problemas, sobre todo versión 8, que refuerza los permisos de seguridad. Si no funciona, se puede consultar lo que dice el sitio oficial de Java. Otra posibilidad es descargar el applet para trabajar sin conexión.

En el apartado Actividades, recreando el experimento original de Rutherford, haremos impactar partículas alfa de una energía intermedia de 3 eV en una lámina de oro.

2. En el apartado Simulación de la experiencia de Rutherford, obtendremos resultados experimentales con partículas alfa de 3 eV en oro y número de proyectiles 20.000. Se puede obtener los resultados y la gráfica.

3. Observando los resultados experimentales, se comprueba que el número de partículas alfa impactadas con ángulo 0-1 es 19.888, no figuran las rebotadas contra la fuente de emisiones alfa, ya que no impactan en la pantalla, pero vamos a suponer que son 1, lo que coincidiría con los datos del experimento de Rutherford (1 de 20.000).

A la vista de estos datos, calcular la proporción entre el tamaño del núcleo en relación con el tamaño total del átomo. Si se tiene alguna duda, se puede consultar el documento siguiente:

- Lectura: IES "Leonardo Da Vinci. Descubrimiento del núcleo.Modelo de Rutherford

4. ¿Demostraría el experimento de Rutherford que el átomo está prácticamente vacío? ¿qué consecuencias podría tener esto sobre la materia en el Universo?

Si se tiene alguna duda de cómo contestar estas preguntas, se puede ver el vídeo siguiente:

- Vídeo: CUVSI. El átomo y el mundo están vacíos


Para saber más y ampliar conocimientos

Páginas en español:

- Lectura y aplicación: 100cia Química. El átomo de Rutherford
- Lectura y aplicación: atomTIC. Experimento de Rutherford
- Lectura y aplicación: FisQuiWeb. Rutherford. El modelo de átomo planetario  
- Lectura y aplicación: Junta de Andalucía. Experimento de Rutherford
- Lectura: La mecánica cuántica. Esparcimiento clásico de partículas
- Lectura: Paulaportfolio. El modelo de Rutherford

Páginas en inglés:

- Lectura (en inglés): Cambridge PhisicsGeiger and Marsden
- Lectura (en inglés): Molecular expressions. The Rutherford Experiment
- Lectura y descargas (en inglés): TAP. Rutherford's experiment

También se puede simular el experimento con un símil mecánico:

- Lectura (pdf en inglés): Lincoln-Sudbury Regional HIgh School. Simulation of Rutherford's Experiment
- Lectura (pdf en inglés): New Paltz Central School. Simulation of Rutherford's Gold Foil Experiment
- Lectura (pdf en inglés): Williamsburg High School. Development of atomic theory


La teoría atómica

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Laboratorios virtuales de Química gratis en Internet

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Laboratorio virtual de Química

Los laboratorios virtuales se dividen en dos tipos, unos en los que se muestra un experimento o práctica de manera detallada, demostrativos, y otros, en los que el visitante, estudiante, o investigador interacciona con el entorno informático, interactivos. Los primeros son útiles para aprender el proceso de un experimento, pero no permiten una participación activa del visitante; en este sentido hay que señalar que plataformas de vídeos, como Youtube, tienen una gran cantidad de experimentos colgados por enseñantes y entusiastas y en este sentido, uno puede crear su propio laboratorio virtual.

En cuanto a los laboratorios interactivos, lamentablemente, existen diferencias de calidad entre los programas comerciales y las aplicaciones y programas gratuitos. De esta forma, entre los programas comerciales destacan programas como V.4 Chemlab de Pearson, con un coste de unos 56 $ o Chemistry: Virtual Laboratory, de Evo Books, con un coste de 10,19 €. No obstante, hay aplicaciones gratuitas y online de enorme interés, creadas muchas de ellas por aficionados excelentemente formados y motivados.

Las experimentaciones que se pueden hacer en un laboratorio son infinitas y, por tanto, una aplicación que contemple todas las posibilidades no es viable, al menos con la tecnología actual. En esta relación se han recogido las que contemplan, al menos, varias de ellas en el campo de la Química. También existen aplicaciones, algunas de gran calidad, que contemplan un sólo experimento. Para buscarlas, ya sea en Google o en otro buscador, la frase en español será: laboratorio virtual + experimento (ejemplo: laboratorio virtual destilación), y en inglés, cuyas posibilidad de encontrarlo será mayor, será: virtual lab + experimento en inglés (ejemplo: virtual lab distillation).


APLICACIONES EN ANDROID E iOS

Para Android están, entre otras, Virtual Laboratory, basado en gran parte en material de Internet; Virtual-Lab, aplicación de calidad, pero especializada; Chemistry Lab Suite, interesante aplicación de Química Farmacológica, pero que de laboratorio virtual tiene poco; y Chemistry Lab, básica y poco de laboratorio virtual, pero interesante para introducirse en el mundo de la Química. Entre las aplicaciones de iOS están ChemCrafter, una forma de combinar reactivos químicos sin peligro, y Chemistry Lab Procedures, para conocer los procedimientos de laboratorio.


AULA EN RED

Web promovida por la obra social de la entidad financiera Iber Caja, posee una serie de simulaciones y experimentos virtuales, principalmente de Física, Química y Biología. En las actividades de Química, se encuentran indicadores ácido-base y fórmulas de hidratos. Se centra principalmente en la enseñanza preuniversitaria.


BIOMODEL

Laboratorio virtual de Biotecnología de la Universidad de Alcalá de Henares, en el que se pueden hacer distintas actividades bioquímicas, como laboratorio de ADN, electroforesis, espectroscopía UV, etc.


CHEM COLLECTIVE

Iniciativa del Dr. David Yaron, profesor asociado de Química en la Universidad Carnegie Mellon, es una aplicación de gran calidad, accesible en una gran cantidad de idiomas, entre ellos el español. Se pueden realizar muchas actividades de un laboratorio químico, como termoquímica, preparación de disoluciones, química analítica, reacciones redox, ácido base, solubilidad, etc.

Requiere tener Java completamente actualizado, lo que puede ser un problema en sistemas operativos o hardware atrasado, pero se puede descargar la aplicación para usarla online, lo que soluciona el problema y además puede ser útil si se quiere trabajar sin conexión a Internet.


CHEMICAL REACTIONS

Se puede realizar una práctica de reacciones químicas muy completa, de síntesis y desplazamientos, con cuaderno de laboratorio incluido. En flash y en inglés.


CHEMISTRY EXPERIMENT SIMULATIONS

Este laboratorio virtual de Química de la Universidad de Iowa (en ingles) permite realizar reacciones, manejar una celda electroquímica, volumetrías redox, prácticas sobre las leyes de los gases, disoluciones, Termoquímica, volumetrías ácido base, ecuaciones de equilibrio, medir el pH, Cinética, estequiometría, etc.


CHEMLAB

De la Universidad Carnegie Mellon, en inglés. Se pueden realizar las siguientes prácticas y actividades: concentración y conversión de unidades, equilibrio químico, temperatura y transferencia de calor, análisis gravimétrico, estequiometría, y reacciones ácido-base.


ELECTROLITE SOLUTION SIMULATION

En Flash Player y en inglés, han sido realizadas por John Wiley y sus hijos. Se puede hacer medición de conductancia, pudiendo descargarse las medidas en una hoja de cálculo Excel. Se proporciona una vista microscópica animada de la solución de electrolito.


INFOPLEASE CHEMISTRY LAB

Laboratorio virtual de Química de esta web cultural. En inglés. Prácticas que se pueden realizar: reacciones ácido-base, electrólisis, precipitación, reacciones de desplazamiento, reacciones del dióxido de carbono, y Termodinámica.


LABORATORIO VIRTUAL

Hay aplicaciones en la Red, como esta de Salvador Hurtado, que sin gran inversión económica y apoyo publicitario, pero sí con entusiasmo y esfuerzo, sorprenden por su calidad. Con prácticas de Física y Química, entre las que se pueden realizar de esta ciencia son: propiedades de la materia, leyes de los gases, solubilidad, Termodinámica, Cinética Química, equilibrio químico, reacciones ácido base, reacciones redox, etc.


LABORATORIO DE QUÍMICA AVERROES

Iniciativa de la Junta de Andalucía para educación preuniversitaria. En su laboratorio de Química, se pueden realizar distintas prácticas virtuales, desde reacciones químicas a modelos atómicos, pasando por la tabla periódica o las leyes de los gases.


LABORATORIO VIRTUAL DE QUÍMICA DE LA UNIVERSIDAD DE GOTINGA

En inglés. Laboratorio virtual muy completo sobre las técnicas básicas de Química. Lamentablemente no permite interacción, ya que se trata de vídeos muy completos y bien hechos, cuya banda sonora está en alemán.


LABORATORIO VIRTUAL - QUÍMICA INORGÁNICA- UNIVERSIDAD DE ALICANTE

Entre las actividades que se pueden realizar en este completo laboratorio están la descomposición catalítica del peróxido de hidrógeno, espejo de plata, alcoholímetro, reacción de sodio metálico con agua o preparación de cromo metálico y molibdeno.


LATE NITE LABS

Aplicación comercial y de pago, pero permite una demo online gratutita. Posee laboratorios de Química, Biología, Microbiología y Física. En inglés.


MOLECULAR WORKBENCH

Entorno de laboratorio virtual descargable, incluso se puede descargar la versión para trabajar sin conexión a Internet (archivo ZIP de 90 Mb). Es una aplicación gratuita y de código abierto para fomentar la investigación y los entornos virtuales de aprendizaje. En inglés. Al ser de código abierto, es personalizable, lo que puede ser de interés para desarrolladores.


PERÚ EDUCA (LABORATORIOS DE QUÍMICA 1 Y 2)

Página educativa de la Alianza PerúEduca, promovida por el Ministerío de Educación peruano. En el laboratorio de Química 1, se pueden realizar las siguientes prácticas: Química Analítica, obtención del acetileno, teoría cinético molecular de los gases, reacciones redox, fenómenos físicoquímicos con una sal y efecto Tyndal en un aerosol. En el laboratorio de Química 2, se pueden realizar las prácticas siguientes: extracción de la cafeína del té, destilación de la madera y detección de alcohol.


PROYECTO PHET

Proyecto de simulaciones desarrollado por la Universidad de Colorado Boulder. Se halla traducido a varios idiomas, entre ellos el español. Se pueden instalar completamente todas las simulaciones para trabajar sin conexión a Internet (455 Mb). Abundan las simulaciones de Física y entre las de Química se hallan, entre otras: escala de pH, construcciones atómicas y moleculares, estados de la materia, molaridad, propiedades de las moléculas y velocidad de reacción.


RESTRICTION ENZYME LAB

Laboratorio de Bioquímica para hacer ensayos con enzimas de restricción y electroforesis y con Drosophila melanogaster. En Flah Player y en idioma inglés.


STAR

Iniciativa del prestigioso MIT, con varios laboratorios virtuales: Biochem, de Bioquímica y Biología molecular; Genetics, de genética mendeliana con moscas de experimentación DrosophilaORF, identificación de proteínas codificadas en secuencias de ADN; Hydro, análisis hidrológico de cuencas; MolSim, laboratorio de dinámica molecular; StarCluster, conjunto de herramientas informáticas de código abierto para la E. C. C. de Amazon (EC2); HPC, máquina virtual configurada para la programación paralela en tecnologías OpenMP y openmpi. En inglés.


THE INTERACTIVE LAB PRIMER

Laboratorio virtual de Química promovido por la Real Sociedad Británica de Química (RSC). Muy interesante, tanto por las prácticas virtuales, como por la introducción a la práctica en un laboratorio real, como seguridad, aparatos de laboratorio, etc.


THE OPEN SCIENCE LABORATORY

Laboratorio virtual de la británica Open University. Contiene numerosas experiencias virtuales en Biología, Geología, Astronomía, Física y Química, tales como ensayos PCR, histología, microscopio óptico, microscopio petrográfico, indicadores medioambientales, observación re fósiles y rocas, kit geológico digital, entre otras. En inglés. Requiere inscripción previa.


THE VIRTUAL LAB SERIES

En inglés. Se pueden realizar varias prácticas y actividades en el campo de la Biotecnología, como son identificación de bacterias, inmunología, cardiología, neurofisiología, etc.


TUTORIAL MATERIALS AND RESOURCES BY PROFESSOR GARY L. BERTRAND

Iniciativa de un profesor de la Universidad de Missouri-Rolla, permite realizar distintas actividades como análisis estadístico, espectrofotometría, leyes de los gases, conductividad de las disoluciones, calorimetría, células electroquímicas, colorimetría, cinética química, Termodinámica, etc. En inglés.


VIRTLAB

Laboratorio virtual de Química. Requiere registro, pero se puede hacer una práctica de volumetría acido-base, sin necesidad de ello, siendo una práctica muy completa, ya que se proporciona cuaderno de laboratorio y una hoja Excel. En inglés.


VIRTUAL AMRITA LABORATORIES

Centrado en la Química Orgánica, se pueden hacer las siguientes actividades: detección de grupos funcionales y de elementos a través de la prueba de Lassaigne, separación de compuestos mediante cromatografía en columna, purificación por destilación fraccionada y/o cristalización, purificación por destilación de vapor y/o cristalización, fotometría de láser, preparaciones orgánicas, estimación de aspirina, estimación de glucosa en varias muestras, y cálculo de longitud de onda en compuestos orgánicos. En inglés.


VIRTUAL CHEMICAL ENGINEERING LAB

Laboratorio virtual dela Universida John Hopkins. Permite realizar las siguientes actividades: circuitos lógicos, procesos de difusión, perforación de petróleo, control de brazo robótico, transferencia de calor en una conducción, diseñador de un puente, cálculo del valor de la madera, propagación del sonido, conducción del calor de calor y distribuciones de probabilidad. En inglés.


VIRTUAL CHEMISTRY EXPERIMENTS

Numerosos experimentos de Física y Química en Flash, tales como orbitales atómicos, espectroscopía, calorimetría, enlace químico, Química de la Coordinación, estructura cristalina, cambios de fase, etc. En inglés, de la Universidad de Davidson.


VIRTUAL CHEMISTRY LABORATORIES

Laboratorio virtual de Química de la Universidad de Colorado Springs (UCCS). Permite hacer prácticas con las leyes de los gases (Boyle, Charles y Gay-Lussac), de disoluciones, cinco prácticas de Radioquímica, prácticas de Química Orgánica y de Química Analítica. En inglés.


VIRTUAL CHEMISTRY LABORATORY

Laboratorio virtual de Química, de la Universidad de Oxford. En inglés. Se pueden realizar actividades y prácticas como superconductividad, iones complejos en solución acuosa, reacciones orgánica, Química Organometálica, complejos de níquel II, simetría, sólidos inorgánicos, etc.


VIRTUAL COMPUTATIONAL CHEMISTRY LABORATORY

Laboratorio virtual de Quimioinformática, que proporciona herramientas para realizar cálculos. Permite la construcción y visualización de estructuras químicas, el cálculo de las propiedades moleculares y el análisis de las relaciones entre la estructura química y las propiedades de los compuestos. En inglés.


VIRTUAL LABORATORY - IDEAL GAS LAW

Laboratorio virtual en Flash y en inglés de la Universidad de Oregón, que permite tres prácticas de las leyes de los gases ideales.


VIRTUAL LABS

Una iniciativa de las autoridades educativas de la India para proporcionar una herramienta educativa, un acercamiento y un estímulo, a los estudiantes e interesados en las actividades de laboratorio de ciencias e ingeniería. En inglés.

Tiene un gran número de actividades y tipos de laboratorio: electrónica, ingeniería mecánica, ingeniería química, química, biotecnología, etc.


VIRTUAL LABS - USDS

Laboratorios virtuales de la Universidad del Sur de Dakota (USDS), con la colaboración del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA). Se centra principalmente en el análisis agrícola, con varias actividades: equipamiento de laboratorio, aflatoxinas en maíz, observación microscópica, bacterias en yogur, pH, agua en alimentos, etc.


VLABQ

VlabQ es un completo laboratorio virtual con sus instrumentos, como vasos de precipitados, matraces Erlenmeyer y de balón, buretas, probetas, pipetas, tubos de ensayo, etc. así como equipos de medición como termómetros, conductímetros, balanzas, etc. El programa es comercial y de pago, pero la demostración es muy interesante, ya que permite realizar prácticas como titulaciones, precipitaciones, destilaciones, etc. Si quieres como es, antes de descargarlo, aquí tienes sus instrucciones.


YENKA

Es un programa comercial, pero es gratis para uso escolar o personal. Su campo abarca, además de la Química, las Matemáticas, la Física y la Tecnología. A la hora de descargar el programa hay que señalar que su uso es personal o escolar. Tiene versión en español. Posee 314 prácticas de Química, entre ellas, reacciones acido base, electrolisis, Termodinámica, catálisis, reactividad, precipitaciones, etc.


Enseñanza en inglés
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