martes, 25 de octubre de 2011

Copa de Pitágoras

A este experimento se le ha denominado de muchas formas: Copa de Arquímedes, Copa Pitagórica y Vaso de Tántalo, cada uno de los cuales posee una historia particular. Según la versión de la Copa de Arquímedes, fue un encargo de un rey griego para que sus invitados no bebieran mas de lo convenido. No obstante no queda muy claro si fue Arquímedes o Pitágoras, según la gente de Wikipedia fue Pitágoras quien inventó la copa, para evitar la gula.

Otro nombre conocido para el experimento es el del vaso de Tántalo. Tántalo, según la mitología griega, era el hijo de Zeus y sufrió un castigo muy severo. El castigo consistía en permanecer en un lago con el agua hasta la barbilla, pudiendo alcanzar con la vista un árbol con ramas repletas de frutas por encima de él. Cada vez que intentara alcanzar la frutas desesperado por el hambre o la sed, éstas se retirarían, no pudiendo nunca alcanzarlas.



El vaso es especialmente interesante y nos refleja principios básicos de la hidrostática. Consiste en un vaso en cuyo interior existe un tubo con dos orificios, uno dentro del vaso y otro fuera por debajo de la altura del vaso. Al añadir agua al vaso ésta permanece perfectamente dentro, no obstante si se supera el nivel del tubo, se vacía entera. Al llenarse la copa también se llena el tubo interior desplazando el aire. En el momento en que el agua del tubo empieza a caer, todo el resto de agua que hay en el vaso le sigue dejándolo vacío. Vídeo de Grand-Illusions:



El principio fundamental en el que está basado el vaso es el principio del sifón, un tubo en forma de U invertida en el cual el líquido puede subir una cierta altura (h1) para poder bajar otra mayor (h2). El sistema funciona a partir de la gravedad, fuerza básica a partir de la cual empieza a caer el líquido y también el de la presión atmosférica, que empuja el líquido a caer. Este principio se aplica de forma común en casi todos los desagües de nuestras casas.





El Experimento

Para poder hacerlo, sin necesidad de ir a Grecia y comprar la auténtica copa Pitagórica o de Tántalo, podemos utilizar una botella de plástico, una pajita, el tapón y plastelina o cola. Se recorta la botella por dejando solo la primera mitad de la botella, se realiza una agujero en el tapón para que entre la pajita y se tapa con plastelina (también se puede tapar mejor con algún tipo de pegamento. Éste es el resultado.



Otra versión aún mas casera es la de Manuel Díaz Escalera con su vaso de Tántalo, puedes verlo en su blog fq-experimentos:



¿Como conseguir una auténtica Copa de Pitágoras?

Al parecer es un objeto de regalo que se puede conseguir en Grecia (aquí puedes entrar para ver como las fabrican) no obstante hay otros sítios donde se pueden comprar:

- En Keinbottle.com
-3B scientífic

Aquí encontraras el pdf con las instrucciones para utilizar la copa Pitagórica según 3B scientific

¡¡Saludos y hasta la próxima!!

Sergio

martes, 11 de octubre de 2011

Actividad óptica y quiralidad

Se trata de una consecuencia clara de la observación de objetos y moléculas en 3 dimensiones. Cuando dibujamos una molecula en el papel, generalmente no tenemos en cuanta su estructura tridimiensional, no obstante los químicos y los biólogos, desde hace ya tiempo se han hecho con diferentes tipos de proyecciones (Newman, Fisher, etc..) para poder dibujar las moléculas en tres dimensiones.

¿Por que razón hay que verlas en 3D? ¿Es una nueva moda impulsada por James Cameron?

Pues no, hace ya mucho tiempo que se lleva realizando, y lo cierto es que la necesidad surge a la hora de comprobar que dos moléculas con los mismos átomos y misma conectividad (mismos enlaces), pueden tener propiedades físicas y químicas diferentes.

Dos moléculas como las de la figura son moléculas con los mismos átomos y misma conectividad. Una es la imagen especular de la otra. Si tenemos un poco de imaginación y capacidad de ver en 3D, podremos comprobar que si queremos superponer la una sobre la otra no podemos. Son MOLECULAS QUIRALES y entre ellas se dice que son ENANTIÓMEROS, uno del otro.



Él ejemplo mas claro se encuentra en nuestras manos. Nuestras manos son quirales porque no se pueden superponer la una encima de la otra. Visto de esta manera cada mano es enantiómera una respecto a la otra.



A nivel de moléculas, encontraremos quiralidad siempre que tengamos un carbono con los cuatro substituyentes diferentes (llamado comúnmente carbono asimétrico), aunque existen tambien otras razones.



Existen muchísimas moléculas quirales en la naturaleza, desde el azúcar hasta las proteínas que formamos a partir de los aminoácidos. Las proteínas son quirales puesto que los aminoácidos también lo son. Esta diferenciación a nivel espacial es especialmente importante en síntesis farmacéutica, puesto que algunos fármacos, debido a la quiralidad de los aminoácidos que forman las proteínas, necesitan ser específicos, y por tanto de una quiralidad precisa. Es lógico pensar que si los aminoácidos son quirales, es posible que el centro activo de la proteína, donde se producirá la reacción química, sea quiral también. La rama de la química que estudia las reacciones para formar tan solo uno de los enantiómeros y no el otro, es la QUÍMICA ASIMÉTRICA.



Un vídeo explicativo, por si no ha quedado claro, y hay alguna duda:



Una propiedad interesante de los compuestos quirales es que son capaces de rotar el plano de la luz polarizada. En este mismo blog, explicamos que era la luz polarizada, así que si teneis interes podeis entrar en polarización.

La idea es como la del dibujo. Al polarizar la luz y dejar que tan solo vibre en un plano, si hacemos pasar la luz por una disolución de una substancia quiral, ésta girará el plano de la luz polarizada.



En este vídeo del prof. Gustavo Dias se esquematiza muy bien la idea:





El experimento

Para realizarlo necesitaremos una disolución saturada de fructosa, glucosa o azúcar. Es necesario que la disolución sea concentrada, puesto que la actividad óptica depende de la concentración de soluto. Dos filtros polarizadores, una linterna y oscuridad. Aqui tenemos el resultado espectacular:



Algunas fotos del experimento:





Espero que haya sido interesante, en experiments on files encontraremos una práctica sobre actividad óptica muy recomendable para bachilleratos.

Saludos

Sergio

Quizás tambien te guste

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...