Construyendo la Tabla Periódica en el Paraninfo

Entre el 16 de septiembre y el 18 de enero está abierta en el Paraninfo de la Universidad de Zaragoza una exposición divulgativa con motivo del 150 aniversario de la tabla periódica de Dimitri Mendeleiev.

Todo está en una única sala, pero la visita merece la pena: hay muestras de casi todos los elementos, una tabla periódica original de 1925, la Tabla 3D está muy bien diseñada, ...

"Esta muestra cuenta con una gran tabla periódica interactiva en la que cada elemento, está representado por un cubo que se puede girar y que en cada una de sus caras muestra información relevante sobre él, como su descubridor, sus usos o detalles notables o curiosos. Además se puede recorrer la historia de los elementos de la tabla periódica y de su construcción a través de un cronograma que nos lleva desde la prehistoria hasta esta misma década, y de un conjunto de vitrinas con muestras de los minerales de los que se obtienen, retratos de los científicos que los descubrieron, ejemplares de sus publicaciones en revistas y libros, muestras de los elementos y objetos fabricados con ellos, representativos de la evolución de la química. También hay ejemplares de tablas periódicas de distintas épocas, algunas parecidas y otras muy distintas a las actuales."

Esta tabla tiene una forma original, con grupos como en la actual, pero sin separar los metales de transición. En la parte inferior derecha están los datos de impresión, de 1925.

Viendo alguno de los libros que hay en la muestra te enteras de cosas curiosas como que el radón se llamó nito durante unos años de la década de 1920.

Por último, un detalle para nuestros amigos de la frontera este de Aragón, esos que hablan de la corona catalanoaragonesa, que afirman sin ningún temor al ridículo que el Aneto es catalán y que Colón nació en Cataluña, renegando de todo lo que huela a español: se fijen, por favor, en el recordatorio de las minas de sal de Suria, en el que se especifica que es abono español y producto nacional, con dirección comercial en Barcelona, y con banderola y todo. ¡Las hemerotecas y los registros fotográficos tienen estas cosillas!

Los coches eléctricos y la "contaminación"

¡Ay, ay, ay, que la cosa se complica!

Durante muchos años se ha estado diciendo por todos lados que los coches de gasoil contaminan menos que los de gasolina, y aunque sen un poco más caros, el combustible es más barato (aunque ahora tienen un coste muy parecido). Y ahora llevamos una buena temporada en la que se está demonizando el gasoil, de forma que cada vez se venden menos coches con ese combustible y más de gasolina.

Pero ahora ha entrado en juego la electricidad como combustible, y se está promocionando el uso de coches eléctricos, incluso con ayudas estatales, con el principal argumento de que no contaminan al no producir CO₂.

¡Dos errores! El primero, el de siempre, ya que el CO₂ no es un contaminante, aunque un incremento incontrolado en el aire contribuye a que el efecto invernadero sea más notorio, con los problemas que eso conlleva.

El segundo es el que resulta llamativo: hay un estudio publicado en libremercado.com en que afirma que los coches eléctricos emiten más CO₂ que los diésel, ya que hay que tener en cuenta el proceso de fabricación de las baterías y no solo el funcionamiento del coche. 

"Un nuevo estudio realizado por científicos alemanes ha dejado una curiosa reflexión: los coches eléctricos emiten más CO₂ que los diésel. Cuando se tiene en consideración las emisiones de CO₂ relacionadas con la producción de baterías y el mix energético alemán, donde el carbón sigue desempeñando un papel importante, los vehículos eléctricos emiten entre un 11% y un 28% más de CO₂ que sus homólogos de combustión con diésel, según el estudio presentado por el Instituto Ifo de Munich.

La minería y el procesamiento del litio, el cobalto y el manganeso que se utilizan para las baterías de los eléctricos consumen una gran cantidad de energía. Una batería Tesla Modelo 3, por ejemplo, representa entre 11 y 15 toneladas de CO₂. Los autores Christoph Buchal, Hans-Dieter Karl y Hans-Werner Sinn señalaron en su estudio que estas baterías tienen una vida útil de 10 años y una capacidad para recorrer 15.000 kilómetros anualmente.

Por todo ello, también aseguran que se debe contabilizar el CO₂ emitido para producir la electricidad que alimenta a estos vehículos. Y concluyen que, cuando se consideran todos estos factores, cada Tesla emite de 156 a 180 gramos de CO₂ por kilómetro, más que un vehículo diésel de las mismas características producido por la compañía alemana Mercedes, por ejemplo.

Por lo tanto, los investigadores alemanes no están de acuerdo con la afirmación de los funcionarios europeos, quienes señalan que estos vehículos eléctricos son de cero emisiones. Señalan, además, que el objetivo de la UE de 59 gramos de CO₂ por km para 2030 corresponde a un consumo "técnicamente poco realista" de 2,2 litros de diésel o 2,6 litros de gas por cada 100 km.

De hecho, estos nuevos límites fijados por la Unión Europea están presionando a las principales empresas automovilísticas a cambiar su modo de producción. Según los investigadores, hubiera sido preferible optar por motores de gas, "cuyas emisiones son un tercio menos que las de los motores diésel".

Tal y como señalan en el portal especializado Autopista, consultorías como Bernstein han elaborado informes en los que se comparan distintos modelos para comprobar cuáles son las emisiones totales de dióxido de carbono (CO₂) durante toda la vida útil del vehículo (o ciclo de vida). Así, Bernstein ha calculado que un BMW 320i (gasolina) arroja a la atmósfera 22,8 toneladas de CO₂, divididas en gasolina consumida (20), extracción y refinamiento del combustible (2,2) y la fabricación (0,6). Por su parte, un Tesla Model 3 eléctrico emitiría 27,1 toneladas de CO₂ (21,3 provocadas durante la fabricación de electricidad, 5,2 de la fabricación de baterías y 0,6 durante el ensamblaje del vehículo)."

Los teléfonos móviles y la Tabla Periódica

Casi con toda seguridad, el artilugio tecnológico que ha revolucionado la sociedad actual es el teléfono móvil. Pues no es extraño, ya que en un móvil hay más elementos químicos diferentes que en el cuerpo humano, la máquina más perfecta: ¡nada menos que 58 frente a 27!

(XL Semanal de 29-septiembre-2019)

InvestigadorAs españolAs

Pues no, no voy a hablar de científicAs investigadorAs españolAs, como Margarita Salas o Maria Josefa Izuel, que llevan muchísmos años en esto, ni tampoco de otras como María Blasco o Montse Calleja, que están en el cénit de sus carreras, sino de las que están comenzando. 

Es el caso de Maitane Alonso, estudiante bilbaína de 2º de Medicina con 18 años de nada, que ha recibido varios premios no solo nacionales sino también internacionales por su máquina para conservar alimentos. El último y más importante, en el certamen más importante del mundo de ciencia y tecnología, organizado por el prestigioso Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y celebrado este año en Phoenix. donde consiguió el primer premio en Sostenibilidad. ¡Incluso la NASA se ha interesado por el prototipo!

La idea del invento consiste en que mediante descargas eléctricas se consigue alterar la composición del aire, de manera que en ese medio no se desarrollan las bacterias que producen la descomposición de los alimentos.

Se dice en el artículo que "mediante descargas eléctricas, el invento disocia moléculas del aire que después se impulsan por encima de los alimentos, de manera que esas moléculas disociadas maten a los microorganismos. Al acabar con estos, se alarga la vida útil del producto." Aquí la cosa se pone oscura, porque ¿qué es eso de moléculas del aire? ¿Las de oxígeno, las de nitrógeno, las dos, otras? ¿Y cuáles son esas moléculas disociadas? Porque lo que queda sería en todo caso átomos. En fin, que el periodista ha dejado poco clara la parte técnica.

Es muy interesante ver la explicación que da Maitane sobre el desarrollo de su investigación, tanto estando todavía en Bachillerato como después en la Universidad. ¡Pura investigación!

En el artículo de La Vanguardia del 22 de septiembre tienes toda la información.

¡Un mol, dos moles, tres moles!

Cuando hago una valoración de un libro de texto o del material de un canal de youtube me fijo en cómo se plantea el concepto de mol porque me da una idea de qué me voy a encontrar en el resto.

Viendo cómo está el patio cuando se explica el concepto de mol tanto en los libros como en los canales de youtube, me quedo con la sensación de que soy un friki total por plantearlo como lo hago. Es algo muy reflexionado y discutido con compañeros, y creo que es una propuesta conceptualmente rigurosa, sencilla de utilizar y que enseña a entender la relación entre la Química a escala de laboratorio y a escala de partículas.

El problema lo genera quien elabora el currículo estatal, que se empeña en que hay que explicar el mol en Secundaria cuando NO es necesario para hacer cálculos estequiométricos: se hacen con toda facilidad y sentido químico sin mas que utilizar el concepto de masa relativa y la constancia de las proporciones de combinación en las reacciones químicas. 

Como a partir del ajuste de la ecuación de la reacción de formación del agua se deduce que un átomo de oxígeno reacciona con dos átomos de hidrógeno para formar una molécula de agua, usando la masa relativa de los átomos y expresando la masa de cada átomo en uma, siendo 1 uma = 1,667 10^-24 g, podemos escribir la proporción de combinación constante (ley fundamental de la Química, que no es una regla de tres) como:

Es decir, reaccionan 16 g de oxígeno por cada 2 g de hidrógeno, y esta proporción permite hacer cálculos estequiométricos de una forma muy sencilla sin utilizar el concepto de mol.

¡Pero no, hay que ver el mol en 2º de ESO, en 3º de ESO, en 4º de ESO, ....! Por supuesto que resulta útil para simplificar los cálculos estequiométricos, pero cuando hacen falta de verdad es en Bachillerato, no en Secundaria. En mi opinión, verlo en 2º y 3º de ESO es una BARBARIDAD enorme, así en que el currículo aragonés en vigor, cuya elaboración coordiné, no aparece hasta 4º de ESO (aunque si por mí hubiera sido, se hubiera quedado para Bachillerato). 

Hay que dejar claro que no es un concepto sencillo (¿y entonces por qué se obliga a verlo en Secundaria?), pero se complica aún más y, en mi opinión, no se aclara el concepto cuando, con la mejor voluntad del mundo, se intenta simplificar y se hacen afirmaciones que, pese a quien pese, no son ciertas. No hay más que echar un vistazo a las entradas que hay en este blog sobre canales de youtube o a cualquier libro de texto.

Voy a exponer mi forma de plantear la magnitud cantidad de sustancia y su unidad el mol. Transcribo casi literalmente el contenido que he utilizado en el aula en 4º de ESO y en Bachillerato, y que está publicado y se utiliza en el aula en el IES Domingo Miral de Jaca. Lo único que pretendo es poner un punto de reflexión por si le sirve a algún lector, que parece que haberlos haylos. 

La cantidad de sustancia y el mol
(Planteamiento del problema que tenemos)

El tamaño de las partículas (átomos, moléculas o iones) es extraordinariamente pequeño, y por eso hay una cantidad enorme en una masa tan pequeña como un gramo (¡9,48 10²¹ átomos de Cu en un gramo de Cu!). Precisamente por ser tan pequeñas es imposible contarlas o pesarlas. 

Pero el caso es que cuando se estudian las reacciones químicas se está hablando continuamente de partículas (una molécula de oxígeno reacciona con dos de hidrógeno para formar dos moléculas de agua): tenemos un problema, porque en el laboratorio no podemos contar partículas y lo único que podemos hacer es pesar y medir volúmenes.


La cantidad de sustancia

(La magnitud y su unidad)

Precisamente se define la magnitud cantidad de sustancia para poder relacionar masas o volúmenes de sustancias, que se pueden medir en el laboratorio, con el número de partículas que hay en esa cantidad de sustancia, que es lo que interesa saber desde el punto de vista de las reacciones químicas y que no es posible medir.

masa ↔ cantidad de sustancia ↔ número de partículas

De las siete magnitudes fundamentales que tiene el Sistema Internacional es la única magnitud química, porque las otras seis son físicas (longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica e intensidad luminosa).

Su unidad es el mol, que se define como "la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales como átomos de carbono hay en 0,012 kg de carbono-12" (IUPAC 1967, BOE de 3-11-1989). El término entidad elemental se refiere a partículas, que pueden ser átomos, moléculas o iones.

La magnitud cantidad de sustancia se simboliza por n, mientras que su unidad mol no tiene abreviatura, y se escribe mol.


¿El número de moles?
(Error terminológico, se ponga como se ponga quien se ponga)

De esta forma, se puede decir n(agua) = 2 mol, que significa que la cantidad de sustancia de agua es de 2 mol (ó 2 moles).

Es INCORRECTO decir que el número de moles de agua es 2. Por ejemplo, cuando se mide la longitud de una mesa se escribe l(mesa) = 1,5 m, que significa que la longitud de la mesa es de 1,5 m, y a nadie se le ocurre decir que el número de metros de la mesa es 1,5. Sin embargo, es extraordinariamente frecuente encontrar la expresión "el número de moles es" en lugar de "la cantidad de sustancia es".

La masa de una partícula
(Masa relativa y masa real)

Según el modelo de partículas de la materia, la presión está originada por el movimiento desordenado de las partículas de un gas al chocar con las paredes del recipiente que las contiene. Si hay varios recipientes con gases diferentes, todos del mismo volumen y a la misma temperatura, la energía de los choques es la misma en todos los casos. Luego si la presión tiene el mismo valor, se debe a que en todos los recipientes hay el mismo número de partículas (N). Este razonamiento se conoce como hipótesis de Avogadro.

Comparando las masas de gas en todos los recipientes, el que contiene hidrógeno es el que marca el valor de masa más pequeño, por lo que la partícula de hidrógeno será la de menor masa ya que en todos hay el mismo número de partículas: haya el número de partículas que haya (N) el recipiente con oxígeno tiene una masa 16 veces mayor que el de hidrógeno, el de cloro 35,45 veces más, etc. 

Esto significa que una partícula de oxigeno tiene una masa 16 veces mayor que la de hidrógeno, y como se trata en ambos casos de moléculas diatómicas, un átomo de O tiene una masa 16 veces mayor que uno de H. 

Al ser el H el átomo de menor masa, se toma como referencia de masas a escala atómica, y se dice que la masa relativa del O es 16, la del Cl 35,45, etc. De esta forma se elabora la escala de masas atómicas relativas (actualmente se toma como referencia la doceava parte de la masa atómica del carbono-12, pero el valor de las masas relativas es prácticamente el mismo: 1,000 o 1,008 para el H).

Para saber la masa real de cada átomo solamente hay que saber la masa del átomo de H (la que se toma como referencia). Actualmente se ha determinado mediante medidas indirectas, es de 1,667 10^-24 g y se llama unidad de masa atómica (uma, u). 

De esta forma se dice que la masa real de un átomo de oxígeno es 16 veces la unidad de masa atómica, es decir, 16 uma.  

m(O) = 16 uma = 16 1,667 10^-24 g = 2,67 10^-23 g 

El valor de la masa real de este átomo o de cualquier otro no tiene utilidad práctica desde el punto de vista de las reacciones químicas, ya que no se dispone de partículas aisladas.

La masas relativas de las moléculas se calculan sumando las de los átomos que la forman: 2 para el H₂, 32 para el O₂, 44 para el CO₂, etc.


La masa de un mol de sustancia
(De la escala de partículas al laboratorio)

¿Cuántas partículas se debe tener de una sustancia, por ejemplo de gas oxígeno, O₂, para que podamos medir su masa a escala de laboratorio? Muchísimas, ya que la masa de cada una es extraordinariamente pequeña.

Como la masa del átomo de O es de 16 uma, la de la molécula de O₂ será de 32 uma, es decir de 5,34 10^-23 g. Y si en el recipiente de trabajo hubiera un millón de moléculas,la masa sería un millón de veces mayor, es decir, 5,34 10^-17 g, masa todavía pequeñísima y que no se puede medir con una balanza en el laboratorio.

En Química se ha elegido un número de partículas N muy concreto para que su masa sea del orden de gramos y se pueda pesar con toda facilidad: la masa en gramos de esas N partículas debe ser precisamente el número que expresa el valor de la masa relativa de la partícula o de la masa real en uma; en el caso del O₂, 32 g.

¿Cuál es el valor de N? El cálculo es muy sencillo: 32 g = N 32 1,667 10^-24 g.

Resolviendo, N = 6,023 10²³ partículas (moléculas en este caso). Este es el número más famoso de la Química, tanto como pi en Matemáticas, se llama número de Avogadro, N_A, y es el número de partículas que hay en un mol de sustancia.

Si se hace el cálculo anterior con el carbono, el número de Avogadro de átomos de C tiene una masa de 12 g.

m = 6,023 10²³ 12 1,667 10^-24 g = 12 g

En resumen, si se escoge una masa de sustancia cuyo valor en gramos coincida con su masa atómica o molecular hay exactamente 6,023 10²³ partículas (átomos o moléculas): en 2 g de H₂, en 32 g de O₂, en 44 g de CO₂, en 32 g de S, en 18 g de H₂O, ...., hay el número de Avogadro de partículas. 

De acuerdo con la definición de mol, esas masas se llaman masas molares: la masa molar de una sustancia (M) es la masa en gramos que tiene un mol de esa sustancia. Se mide en g/mol (¡lógico!). 

Es muy fácil saber su valor, ya que la masa molar M coincide numéricamente con la masa relativa y la masa real de la partícula, aunque tiene un significado diferente: la masa relativa del CO₂ es 44, su masa real es 44 uma y su masa molar M es 44 g/mol.

¿Por qué el número de Avogadro es 6,023 10²³ ?

(Aunque no lo parezca, ésta es la clave del asunto)

Obviamente, alguna razón debe haber para elegir un número de partículas tan raro, grande y hasta con decimales: se hace para mantener el mismo número para la masa relativa, la masa real y la masa de un mol (masa molar, M), aunque el significado de las tres magnitudes es diferente.

Su valor, 6,023 10²³ , es exactamente el inverso de la unidad de masa atómica, es decir, 1,667 10^-24 g (no hay mas que fijarse en la última ecuación). Si este valor, la masa de un átomo de hidrógeno, hubiese sido distinto, el número de Avogadro tendría un valor diferente del actual.

Para calcular masas y números de partículas

(Un poco de formulitis viene bien si se entiende el concepto)

n = cantidad de sustancia

m = masa de sustancia

M = masa molar

N = número de partículas

N_A = número de Avogadro

Hay que tener mucho cuidado a la hora de aplicar estas fórmulas, porque si no se tienen las ideas claras es muy fácil confundirse: los símbolos de las magnitudes son letras ene y eme, mayúsculas o minúsculas, y hasta con subíndices, por lo que es más recomendable utilizar proporciones o factores de conversión para determinar las magnitudes que se necesite (¿cuántos átomos de O hay en 88 g de CO₂?.


Medidas de masa en el agua
(Aplicación a la molécula de agua)

La masa relativa del agua, m_r, es 18, y significa que una molécula de agua tiene una masa 18 veces mayor que la masa unidad, la del átomo de H. Mientras no se sepa cuál es el valor de esa masa unidad, no hay forma de saber la masa de la molécula de agua, que se indica como 18 u, donde u es la masa real de la unidad de masa atómica.

Pero como hoy en día ya se sabe que la masa unidad es de 1,667 10^-24 g, la masa real de la molécula de agua es de 18 veces 1,667 10^-24 g. Este número no tiene ninguna utilidad en Química desde el punto de vista práctico, porque no se puede disponer de moléculas de agua aisladas.

Si en un vaso se echa el número de Avogadro de moléculas de agua, ¿qué masa de agua hay? Evidentemente, será la masa molar, es decir, la masa de una molécula multiplicada por el número de moléculas que hay en un mol de sustancia:

M (H₂O) = 18 1,667 10^-24 g/molécula 6,023 10²³ moléculas/mol = 18 g/mol

El resultado numérico es 18; es decir, el número de la masa relativa (m_r) se mantiene en la masa real (m) y en la masa molar (M), aunque tiene significados diferentes en los tres casos.

m_r(H₂O)= 18 

m(H₂O)= 18 u (o uma)

M(H₂O)= 18 g/mol

En resumen

(Muy resumido)

Lo fundamental que se debe tener presente siempre es que en un mol de cualquier sustancia hay N_A partículas (número de Avogadro) y su masa es de M gramos (masa molar).

Pero también hay que ser muy cuidadoso, porque un mol de agua no son 18 gramos de agua, ni es el número de Avogadro de moléculas de agua: la masa de un mol de agua es 18 gramos y en esa masa hay el número de Avogadro de moléculas.

Octubre de 2019

Germán Tomás Mora (gtomasmora@gmail.com)

(El documento en formato pdf se puede descargar aquí)

El bosón de Higgs ataca de nuevo

Cada muy poco tiempo aparece en los medios de comunicación un artículo sobre el bosón de Higgs. Y para hacer más llamativo el asunto, suelen comenzar con una referencia a "la partícula de Dios". Hasta aquí, lo normal.

Pero el artículo del "El País digital" del 20 de julio de 2018 tiene dos características que hay que destacar: en primer lugar, que siendo divulgativo, entra en el meollo de la cuestión, y, por último, quién lo firma:

Mariam Tórtola. Doctora en Física. Instituto de Física Corpuscular. CSIC-Universidad de Valencia.

Coordinación y redacción. Victoria Toro

Nosotras respondemos es un consultorio científico semanal que contestará a las dudas de los lectores sobre ciencia y tecnología. Serán científicas y tecnólogas, socias de AMIT (Asociación de Mujeres Investigadoras y Tecnólogas), las que respondan a esas dudas. Envía tus preguntas a nosotrasrespondemos@gmail.com o por Twitter #nosotrasrespondemos.

Y como lo mejor es transcribir su contenido, ahí va:

A una partícula fundamental, el bosón de Higgs, se le ha llamado la partícula de Dios a menudo. A los físicos no nos gusta ese nombre. Nunca oirás a un físico o una física que lo use. Pero en 1993 el premio Nobel de Física Leon Lederman escribió un libro de divulgación sobre las partículas elementales que se llamó así: “La partícula de Dios: si el universo es la respuesta, ¿cuál es la pregunta?”. Y en él, Lederman cuenta el origen de ese apodo para el bosón de Higgs. El autor quería llamar a su libro La maldita partícula (The Goddamn Particle) porque su detección se resistía con tozudez, pero los editores pensaron que podía resultar ofensivo y se inclinaron por “La partícula de Dios” (the god particle) que les pareció mucho más comercial. El libro fue un éxito y popularizó esa fórmula para referirse a un bosón, el Higgs, tan esquivo para la ciencia y del que se esperaba que resolviera una buena parte de lo que se desconocía sobre los primeros instantes del universo. Se llame como se llame al bosón de Higgs lo que es innegable es que tiene una gran historia detrás.

El Higgs es una de las partículas elementales que predice el modelo estándar. Vayamos por partes. El modelo estándar es para la física como la tabla periódica de los elementos para la química. En él están todas las partículas básicas de las que está formada la materia. Es decir, los componentes más pequeños de todo lo que existe en el universo, aquellos que, según suponemos, no pueden dividirse más. A esos componentes básicos los llamamos partículas elementales o fundamentales.

Quienes nos dedicamos a investigar esta rama de la física pensamos, porque así lo dicen los mejores modelos que tenemos, que cuando el universo acababa de nacer, solo una millonésima fracción de segundo tras su inicio, eso era lo que había. Nada más que esas partículas fundamentales y una gigantesca energía, o lo que es lo mismo, calor, y el espacio y el tiempo que acababan de nacer. De las interacciones entre esas partículas surgió todo lo que ahora forma el universo.

Las partículas fundamentales pueden ser de dos tipos: fermiones y bosones. Los fermiones son los que constituyen la materia, es decir, los electrones y sus primos pesados, muones y taus, y los quarks. Eso quiere decir que los fermiones son los constituyentes básicos de, por ejemplo, tú que estás leyendo esto, las estrellas, la silla en la que te sientas, este periódico, las nubes, la cerveza o esta mosca tan pesada.

Los bosones no son constituyentes de nada pero son los que hacen que el resto de las partículas interaccionen, son los que hacen que pasen cosas. Por ejemplo, para que existan interacciones electromagnéticas, como los fenómenos eléctricos, se necesita una de estas partículas, el fotón.

El bosón de Higgs es tan importante dentro del modelo estándar porque él es el que ayuda a que todas las partículas tengan masa. La masa es aquella característica de la materia que medimos con los kilos. Aunque las partículas elementales son tan diminutas que su masa es muy cercana a cero, pero no es cero. Sin el Higgs la teoría no funcionaba. En el modelo estándar se había predicho, y uno de los que hizo fue un físico llamado Peter Higgs en 1964, un mecanismo mediante el que las partículas elementales habrían obtenido su masa. A eso se le llamó “mecanismo de Higgs” y a la partícula que lo provocaría, bosón de Higgs. La explicación era muy elegante pero con el paso de los años apareció un problema. El bosón de Higgs no aparecía. Se realizaban experimentos para buscarlo pero la maldita partícula seguía sin detectarse. El desánimo había empezado a cundir cuando ocurrió: el 4 de julio de 2012, una institución europea que investiga la física de partículas, el CERN, anunciaba, por fin, que lo había conseguido. En sus instalaciones del LHC (Gran Colisionador de Hadrones por sus siglas en inglés) se había observado una nueva partícula fundamental: el bosón de Higgs. Así que, por el momento, el modelo encaja.

Youtubers de Física y química

Ya sé que soy un poco pelmazo, pero es que no puedo remediarlo, porque tengo la sensación de que los medios de comunicación piensan que esto es el futuro de la educación y la modernez más moderna: los canales de youtube con contenido educativo.

Se trata de grabaciones cortitas en las que se abordan aspectos puntuales relacionados con contenidos curriculares de ESO o Bachillerato. El problema es que son clases grabadas, escribiendo en una pizarra y contando la película; vamos, como suele decirse, el mismo perro con otro collar. Y no dudo sobre su utilidad, porque a base de ver varias veces lo mismo se puede llegar a entender lo que se explica, pero en mi opinión esto NO es aprovechar las potencialidades de la web: ni material multimedia, ni interactividad (eso sí, hay quien etiqueta esto como flipped classroom), ni intención de aclarar conceptos, sino de resolver aspectos puntuales y, en general, mecánicos.

Hay algunos canales que se salen de esa línea, y van en la que a mí me gusta más: son claramente divulgativos, pero muy útiles para entender conceptos.

Para centrar el tema, recuerdo las tres entradas previas sobre este asunto:

Unicoos (febrero de 2017)

Canales científicos (junio de 2018)

Amigos de la Química (diciembre de 2018)

Ahora vamos a ver lo que he encontrado hace poco, comenzando por el canal de Antonio Profe de FyQ. Tiene subidos 101 vídeos, algunos con una elaboración técnica mejor que en otros casos al plantear conceptos, pero vuelve a la pizarra cuando explica problemas.

Puedes verlos todos en su canal de youtube Antonio profe de FyQ .

Por último, el canal más enorme que he visto es el de Antonio profe (¿esto del nombre será una maldición?), que en poco más de un año ha grabado 220 vídeos y subiendo, que puedes ver en su canal Antonio profe, con contenidos de teoría y problemas que van desde 2º de ESO hasta 2º de BAC y pruebas de acceso a la Universidad. ¡Un trabajo enooooooorme!

En la presentación ya queda claro de qué va la fiesta: "En este canal tienes todo lo necesario para aprobar los exámenes de Física y química del Instituto y de las PAU".

Y el estilo, el de siempre: delante de la pizarra, normalmente ya escrita, y contando la historia. La forma de explicar no aclara los conceptos, que son casi recetas, con muy buena voluntad, pero recetas al fin y al cabo.

Y aunque hace bien muchas cosas, para intentar simplificar algunos conceptos aparecen errores innecesarios. Eso sí, valoro muchísimo el resultado global, y más siendo gaditano, que suelen tener un acento que me cuesta entender (¡ojito, problema mío!), porque modula la voz y se explica con tranquilidad y claridad (ya me gustaría a mi hacerlo así, que suelo hablar como una moto).

En fin, es aplicable aquello de que quien mucho abarca, poco aprieta. Aunque debe ser que yo soy un maniático y un envidioso de tomo y lomo, porque ha recibido el primer premio del concurso de buenas prácticas educativas organizado por el MEP en 2018 y uno de los 50 mejores profesores del mundo en 2021.

Solamente voy a comentar algunos detalles, que puedes ver en los correspondientes vídeos:

- Habla de medida de temperatura en Kelvin  (muy bien, sin grados) y de grados Farenheit, pero también de grados centígrados en lugar de Celsius (la escala Kelvin también es centígrada). Ya sé que no es algo fundamental, pero marca tendencias.

- ¡Qué manía tiene el personal con que los alumnos se tienen que aprender las valencias! Que encima confunde con el número de oxidación, para rematar la faena. De verdad que es innecesario: al explicar cómo se forma el enlace se justifica la valencia de los elementos químicos más importantes, y si hay valencias múltiples los sistemas de formulación y nomenclatura las facilitan. Eso sí, en Bachillerato conviene manejarse bien con los números de oxidación para deducir las valencias de los elementos metálicos en las sales.

- Y hablando de formulación, insisto en que no es necesario saber formular y nombrar todo de todo, sino solamente las sustancias más importantes, que ya son bastantes. Y hay 9 vídeos de Inorgánica y otros tantos de Orgánica, basándose en las normas de la IUPAC de 2005, con complicaciones innecesarias (los oxoácidos se forman añadiendo agua a los óxidos de no metal, no utiliza nombres como ácido sulfúrico, habitual y admitido, sino que va a las reglas regladas, cambia números de oxidación, ...). Ya puestos, las últimas normas son de 2016, como ya he recogido en una entrada anterior. Por cierto, llevan el subtítulo Rápido y fácil, y me parece que ni una cosa ni otra.

Por último, para no ser pesado comento solamente mi punto débil: el vídeo para explicar el concepto de mol.

Dice que la definición de mol es malísima y que lía a sus alumnos, por lo que la va a explicar de una forma rápida y fácil: un mol es un número de partículas ... y eso sencillamente no solo es falso sino que es un error de concepto en la unidad de la única magnitud química del Sistema Internacional. Y así todo el rato. Ya lo siento, pero para simplificar e intentar aclarar conceptos no se pueden decir esas cosas, porque parece que no tenga ni idea de lo que dice: no explica el por qué, quedándose con la parte práctica, que no hay por donde cogerla tal y como la explica, y hay errores terminológicos para aburrir.

Eso sí, supongo que será útil para obtener resultados, porque los números salen, claro, pero sin saber la razón

Por favor, lo veis con tranquilidad, que hay mucha tela que cortar, y luego echáis un vistazo a cómo lo hemos planteado en mi Instituto desde hace muchos años. Os aseguro que los alumnos que quieren entenderlo, lo hacen.

Un agua muy especial

Cuando me pasaron este artículo, lo primero que pensé es que ya estaban dando la vara con el agua bendita; ya sabes, la que tiene como fórmula H_DiosO en lugar de la consabida H₂O. 

Pero no, los tiros no iban por ahí, sino que se trataba de la nueva agua embotellada por Font Vella. No queda otra que reproducir el artículo.

La nueva “agua H₂O” de Font Vella incorpora dos átomos de hidrógeno por cada uno de oxígeno

LA MARCA RENUNCIA A EXPLICAR CÓMO LA HA SINTETIZADO

Font Vella, la conocida marca de agua mineral perteneciente al Grupo Danone, lanza esta misma semana una nueva línea de agua que ha dado en llamar “Font Vella Agua H₂O”. Font Vella, tal y como explica en los distintos soportes publicitarios, ha sentido la necesidad de “ir al átomo” para proporcionar un agua de innovadores cualidades. “Hemos ligado dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, ni más ni menos, buscando un equilibrio y una armonía inéditos hasta la fecha”.

“Estos átomos de oxígeno e hidrógeno se han formado en condiciones muy particulares. Los átomos de hidrógeno surgieron en el mismísimo Big Bang, en los orígenes del Universo. Los de oxígeno son originarios de fusiones nucleares en las estrellas. Y Font Vella los ha embotellado en diversos soportes para hacerlos más cómodos: botellines de agua para el bolso, envases familiares y garrafas de cinco litros”, explican en la página web de la marca.

Esta nueva agua “de características atómicas” ha sido sometida a un largo proceso natural que Danone denomina “ciclo hidrológico”: la nueva Font Vella H₂O ha circulado durante años por el planeta en un ciclo continuo de evaporación, transpiración, precipitaciones y desplazamientos hacia el mar, “lo que la hace más ligera, más saludable y con menos calorías que las bebidas azucaradas, además de que es muy fácil de beber por la ausencia de sabor”.

“Según nuestros análisis, el 60% del cuerpo humano está hecho de Font Vella, lo que nos convierte en un producto esencial para la vida”, explican fuentes cercanas al departamento de desarrollo de la firma.

Algunas asociaciones han emitido un comunicado en el que transmiten su preocupación por el hecho de que la nueva agua de Font Vella pueda fabricarse en factorías asiáticas: “¿Cómo ligan los átomos de hidrógeno y oxígeno si no es usando a niños asiáticos? Son los únicos con las manos tan pequeñas”, se preguntan. 

En fin, todo queda claro cuando te fijas en que el medio que publica la noticia es El Mundo Today. ¡Ya me gustaría saber si hay algo detrás de la tontada que han escrito, porque no suelen dar puntada sin hilo!

La Tabla Periódica de la República Independiente de Mi Casa

¡Hasta las ratas saben que pasan estas cosas en nuestro sistema educativo! ¡Qué penica!

(El uso de esta viñeta está especialmente recomendado el 23 de abril)

Energía limpia en minas de carbón

En el mundo está abierta la batalla por la reconversión de las centrales eléctricas en las que se quema carbón debido a los efectos nocivos de los productos de la combustión. Y también en España, con el cierre previsto de la central térmica de Andorra (Teruel, que también existe), que se dice que provocará una pérdida de unos 4000 puestos de trabajo. Las energía limpias son más caras, pero garantizan la supervivencia del planeta a largo plazo.

En Alemania se va a intentar que en 2050 el 80% de la energía producida sea de origen renovable. En un artículo de National Geographic de octubre de 2018 se plantea lo que se va a hacer en una mina de Alemania, que se clausurará dentro de poco y que se puede convertir en un almacén de energía renovable. Las energía eólica y solar son inagotables, pero no son continuas, y almacenarlas cuando hay exceso de producción siempre ha sido un problema. 

El primer paso a gran escala es convertir la mina Prosper-Haniel de la ciudad de Bottrop en una batería. El esquema de funcionamiento se ve en la imagen; en esencia, cuando hay exceso de producción, la energía sobrante, de origen eólico o solar, sirve para bombear agua desde un depósito subterráneo situado en la antigua mina de carbón (a casi 600 metros de profundidad) hasta uno de nueva construcción bajo la superficie, y cuando hay déficit de producción el agua sigue el proceso inverso, obteniéndose energía eléctrica de origen hidráulico.

El proceso es técnicamente limpio, pero muy caro. ¡El eterno problema!