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Este sitio fue creado como una nueva forma de mantenernos comunicados, además de otorgar al alumno todas las herramientas necesarias para aprovechar al máximo el curso de Química de Tercer Año. Pero eso no termina alli; deseo que este blog sea consultado por cualquier persona interesada en la química como ciencia.

Invito a todas las personas que visitan este blog a comentar en las entradas. Es a través de sus opiniones y colaboración que puedo desarrollar más temas y mejorar el blog.

Espero que sirva!

Juan

La página web de la especialidad Química del Otto Krause

http://www.quimica.aeok.org.ar/

Más de cien años formando Técnicos Químicos avalan nuestro nivel académico reconocido en diferentes ámbitos educativos tanto de nivel medio como universitario.
Un destacado plantel de docentes, con un fin común, hacen día a día esta realidad.
Acércate y forma parte de esta activa comunidad.

La Potabilización del Agua

FUENTE: http://www.osm.com.ar/html/Potabilizacion.htm

La Potabilización del Agua

puede resumirse en los

siguientes pasos:

CAPTACIÓN

La captación de aguas superficiales se realiza por medio de tomas de agua que se hacen en los ríos o diques.

El agua proveniente de ríos está expuesta a la incorporación de materiales y microorganismos requiriendo un proceso más complejo para su tratamiento. La turbiedad, el contenido mineral y el grado de contaminación varían según la época del año (en verano el agua de nuestros ríos es más turbia que en invierno).

La captación de aguas subterráneas se efectúa por medio de pozos de bombeo ó perforaciones.

CONDUCCIÓN

Desde la toma de agua del río hasta los presedimentadores, el agua se conduce por medio de acueductos ó canales abiertos.

PRESEDIMENTACIÓN

Esta etapa se realiza en piletas preparadas para retener los sólidos sedimentables (arenas), los sólidos pesados caen al fondo. En su interior las piletas pueden contener placas o seditubos para tener un mayor contacto con estas partículas. El agua pasa a otra etapa por desborde.

AGREGADO DE PRODUCTOS QUÍMICOS

El agregado de productos químicos (coagulantes) se realiza para la desestabilización del coloide o turbiedad del agua.

FLOCULACION

En los floculadores que pueden ser mecánicos o hidráulicos, se produce la mezcla entre el producto químico y el coloide que produce la turbiedad, formando los floc.

Los floculadores mecánicos son paletas de grandes dimensiones, y velocidad de mezcla baja. Son hidráulicos con canales en forma de serpentina en la cual se reduce la velocidad de ingreso del agua produciendo la mezcla.

SEDIMENTACION

La sedimentación se realiza en decantadores o piletas de capacidad variable, según la Planta Potabilizadora. En ellos se produce la decantación del floc, que precipitan al fondo del decantador formando barros. Normalmente la retención de velocidad del agua que se produce en esta zona es de 40 minutos a una hora.

Los decantadores o sedimentadores es su tramo final poseen vertederos en los cuales se capta la capa superior del agua – que contiene menor turbiedad – por medio de estos vertederos el agua pasa a la zona de filtración.

FILTRACION

Un filtro está compuesto por un manto sostén: piedras, granza y arena.

La filtración se realiza ingresando el agua sedimentada o decantada por encima del filtro. Por gravedad el agua pasa a través de la arena la cual retiene las impurezas o turbiedad residual que queda en la etapa de decantación.

Los filtros rápidos tienen una carrera u horas de trabajo de aproximadamente 30 horas.

Una vez que el filtro colmató su capacidad de limpieza, se lava ingresando agua limpia desde la parte inferior del filtro hacia arriba, esto hace que la suciedad retenida en la arena, se despegue de la misma.

DESINFECCIÓN

Una vez que el agua fue filtrada, pasa a la reserva, allí se desinfecta según distintos métodos. El más usado es el agregado de cloro líquido. El cloro tiene la característica química de ser un oxidante, lo cual hace que se libere oxígeno matando los agentes patógenos, por lo general bacterias anaeróbicas.

Otros desinfectantes utilizados son: hipoclorito de sodio, hipoclorito de calcio (pastillas), ozono, luz ultravioleta, etc.

Durante todo el proceso de potabilización se realizan controles analíticos de calidad.

La suma de las etapas para potabilizar el agua se realiza en aproximadamente 4 horas.

Leyes de las combinaciones químicas

Las hipótesis de los filósofos griegos sobre la discontinuidad de la materia y su composición por partículas indivisibles, indestructibles e inmutables, denominadas átomos, se convirtió en teoría en 1803, gracias a Dalton (1766-1844). Éste se basó en las experiencias de Boyle (1627-1691) con gases, de Lavoisier (1743-1794) con combustiones, de Proust (1754-1826) sobre combinaciones entre los elementos y en las suyas propias. Fruto de estas experiencias son las leyes fundamentales de las combinaciones químicas, leyes cuantitativas basadas en la medida de volúmenes de gases y en la pesada con balanza de sustancias puras y mezclas.

Ley de Lavoisier o de conservación de la masa

Lavoisier enunció la ley de conservación de la masa para las reacciones químicas, según la cual en todas las reacciones químicas se cumple que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos.

En la figura se representa la comprobación experimental de la ley de Lavoisier. El carbonato de calcio (CaCO3) se transforma en óxido de calcio (CaO) y dióxido de carbono (CO2) por la acción del calor, sin que varíe la masa durante el proceso.

Ley de Proust o de las proporciones definidas

En 1799, Proust (1754-1826) concluyó que la composición de una sustancia pura es siempre la misma, independientemente del modo en que se haya preparado o de su lugar de procedencia en la naturaleza. Así, por ejemplo, el agua pura contiene siempre un 11,2% de hidrógeno y un 88,8% de oxígeno.

Según esto, para obtener en el laboratorio 100 gramos de agua pura hay que hacer reaccionar las cantidades mencionadas. Como la relación entre oxígeno e hidrógeno es constante en el caso del agua pura, se puede deducir que:

Este hecho, comprobado en cientos de compuestos, se conoce como la ley de las proporciones definidas y se puede enunciar de dos formas:

  • Cuando dos o más elementos químicos se combinan para formar un determinado compuesto, lo hacen según una relación constante entre sus masas.
  • Cuando un determinado compuesto se separa en sus elementos, las masas de éstos se encuentran en una relación constante que es independiente de cómo se haya preparado el compuesto, de si se ha obtenido en el laboratorio o de su procedencia.

Las consecuencias de esta ley son importantes para la química, no sólo como método para identificar un compuesto, sino también para conocer las cantidades de las sustancias que reaccionan entre sí.

Ley de Dalton o de las proporciones múltiples

Dalton comprobó en el laboratorio que, al hacer reaccionar cobre con oxígeno en diferentes condiciones, se obtenían dos óxidos de cobre diferentes que, dependiendo de las condiciones, podían combinarse de forma distinta, pero que sus masas siempre estaban en una relación de números enteros.

Llegó a la misma conclusión con otros experimentos realizados en el laboratorio y dedujo la ley de las proporciones múltiples, cuyo enunciado es: las cantidades de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar varios compuestos, están en una relación de números enteros sencillos 1:1, 2:1, 1:2, 1:3, 3:1, 2:3, 5:3, etcétera.

Ley de Gay-Lussac o de los volúmenes de combinación

Gay-Lussac (1778-1850) observó que al reaccionar un volumen de oxígeno con dos volúmenes de hidrógeno (esto es, un volumen doble que el primero), se obtenían dos volúmenes de vapor de agua, siempre y cuando los volúmenes de los gases se midieran a la misma presión y temperatura.

Según la ley de los volúmenes de combinación o de Gay-Lussac, en la que intervienen gases, los volúmenes de las sustancias que reaccionan y los volúmenes de las que se obtienen de la reacción están en una relación de números enteros sencillos, siempre y cuando la presión y la temperatura permanezcan constantes.

Resolver problemas con el método científico

El método científico es un proceso
para elaborar y poner a prueba soluciones a problemas, o teorizar acerca de cómo o por qué operan las cosas. Intenta reducir la influencia de la “fe” o las inclinaciones o prejuicio del experimentador para que el proceso sea válido en cualquier parte de nuestro mundo.

¡Usted también usa el método científico para resolver
problemas de todos los días! Si las luces están apagadas en su residencia, puede suponer muchas razones del por qué: no pagó su factura eléctrica, había tormenta y ésta afectó la emergía, el tostador y microonda sobrecargaron un circuito, etc.

* Considera opciones o posibilidades (investigación),
* selecciona la mejor explicación (elabora una hipótesis),
* la pone a prueba, y
* elabora una conclusión o teoría.

Si usted piensa que el tostador y el microonda son la causa, puede repetir esta situación, y predecir el resultado (experimenta o prueba su teoría). Si elno haber pagado su factura fuera el problema, puede repetir también eso, pero… puede ser caro e inconveniente!

El método científico

Enuncia el problema y observa las condiciones.

Usted observa o se sorprende acerca de algo en su mundo, o en su clase, y se pregunta cómo, por qué, cuando, algo sucede.

* Piense en un breve y significativo título
para su proyecto
* Escriba una declaración de propósitos
que describa lo que desea llevar a cabo
* Haga una anotación cuidadosa, paso a paso,
de sus observaciones. ¡Sea objetivo! y no haga suposiciones acerca del por qué algo está ocurriendo. Eso tiene lugar más tarde
* Reúna información de investigaciones similares
Esto es la revisión de la bibliografía
* Identifique condiciones significativas
o factores de situación
* Resuma el problema en una afirmación clara, simple.
Enfatice el efecto o resultado final.

Formule su hipótesis

* Investigue opciones:
o ¿Cuáles son las posibles causas de lo que ha observado?
o ¿Pueden estas confiable y coherentemente predecir o determinar el mismo resultado?
o ¿Qué causas menos probablemente afectan el resultado?
o ¿Cuáles son las mejores opciones?
* Elija la mejor opción o respuesta al problema como su hipótesis
Ésta será una “suposición informada”, basada tanto en sus observación como en sus experiencias pasadas.
* Afirme su hipótesis en una frase simple y clara:
Hipótesis: una posible explicación para causas y efectos en una situación o conjunto dado de factores que pueden ser probados, y pueden demostrarse como correctos (¡o equivocados!) (Recuerde: Una hipótesis no es una observación o descripción de un evento, esto ocurre en la primera fase, la de la observación!)

Prueba (Test)

* Tipos de datos que necesita
o – las ciencias físicas y químicas confían fuertemente en los números como datos, y en la experimentación repetida para medir y calcular resultados.
o -Ciencias tales como la sociología confían en las entrevistas y la observación debido a las limitaciones del experimentar con sujetos humanos, y usan descripciones e inferencias para llegar a sus resultados
* Diseñe un experimento para probar su hipótesis
o Haga un procedimiento paso a paso
con el propósito de cada uno de ellos.
o Haga una lista y obtenga los materiales
y equipamiento que necesitará.
o Identifique dos grupos en la prueba:
+ el grupo de control es su punto de referencia;
las variable no se modifican;
+ el grupo experimental es el foco de cambios para afectar resultados
o Confíe en su pasada experiencia
para identificar las variables, pero consulte con una persona experta para una segunda opinión

Ejecute una serie de experimentos

* Cambie sólo una variable
en cada experimento para aislar los efectos de un modo confiable
* Efectué y registre mediciones de un modo exacto
* Repita las pruebas con el grupo experimental
tan a menudo como sea necesario para verificar sus resultados. Siempre cambie sólo una cosa, o variable, en cada prueba.
* Repita las pruebas exitosas
con otros grupos para verificar su fiabilidad

Errores comunes

* Se asume que la hipótesis es “la respuesta”
y no es apoyada con las pruebas
* Los datos son ignorados cuando
no apoyan los resultados. Creencias o inclinaciones ciegan y llevan a fallas fatales en la fase de las pruebas
* Errores sistemáticos no son percibidos
y se repiten dentro de cada experimento. Éstos influyen en las desviaciones normales del resultado
* El equipamiento o las condiciones
no son las adecuadas.

Extraiga conclusiones

* Resuma sus resultados y conclusiones,
use gráficos y tablas para ilustrarlos.
* Remítase a sus observaciones,
datos, e hipótesis para verificar su coherencia
* Tome nota de dificultades y problemas en items,
para posteriores investigaciones, o de lo que haría – de ser posible- de un modo diferente.

Si ud. no prueba sus hipótesis,
¡ha sido exitoso en otro sentido!. Los experimentos infructuosos

* proporcionan información que puede llevar a las respuestas al eliminar opciones;
* ahorran a otros el problema de repetir su experimentos;
* sugieren otras vías de resolver problemas similares.
* Recuerde: la investigación se edifica sobre el trabajo de otros.

Fuente: studygs.net

El método Científico [Repost]

Método científico , método de estudio sistemático de la naturaleza que incluye las técnicas de observación, reglas para el razonamiento y la predicción, ideas sobre la experimentación planificada y los modos de comunicar los resultados experimentales y teóricos.

La ciencia suele definirse por la forma de investigar más que por el objeto de investigación, de manera que los procesos científicos son esencialmente iguales en todas las ciencias de la naturaleza; por ello la comunidad científica está de acuerdo en cuanto al lenguaje en que se expresan los problemas científicos, la forma de recoger y analizar datos, el uso de un estilo propio de lógica y la utilización de teorías y modelos. Etapas como realizar observaciones y experimentos, formular hipótesis, extraer resultados y analizarlos e interpretarlos van a ser características de cualquier investigación.

Este proceso se lleva acabo en cinco pasos fundamentales:

1. OBSERVACION: Es el paso inicial de toda investigación; observar es fijar cuidadosamente la atención en un hecho cualquiera; las observaciones científicas son simplemente observaciones cuidadosas, que requieren de procedimientos especiales para que construyan un experimento. Siendo la observación y la experimentación las bases de la química, para nuestra materia es necesario aprender a observar científicamente.

La diferencia entre observación ordinaria y científica está en la forma y el fin con que se efectúa. Todo el mundo hace observaciones diariamente; pero las observaciones científicas se hacen cuidadosamente y con un fin determinado. Por ejemplo la observación de un cielo estrellado inspira un verso en el poeta, pero al científico le hace preguntarse la causa de esas luces, de sus movimientos, entre otras. Por otro lado, la observación científica no sólo es cuidadosa, sino también pretende explicar los hechos y para ello formula hipótesis.

2. PLANTEAMIENTO DE LA HIPOTESIS: La hipótesis es una suposición tentativa acerca de algo falso o verdadero, que trata de explicar los hechos y las causas de los cambios observados. La hipótesis es una explicación preliminar que se comprueba o rechaza en la siguiente etapa del método científico.

3. EXPERIMENTACIÓN: De la observación y de la hipótesis surgen los experimentos, mediante los cuales se produce o se provoca un cambio observado en la naturaleza. Experimentar, por tanto es reproducir o provocar un hecho cualquiera para comprobar la validez de la hipótesis con la que tratamos de explicarlo. Si el experimento puede repetirse siempre en las mismas condiciones que lo originaron y con los mismos resultados, la hipótesis que lo explica es verdadera.

4. FORMULACION DE LAS TEORIAS: Después de haber comprobado que los cambios se efectúan indeterminado orden, se formula una teoría que ha diferencia de la mera hipótesis, está basada en numerosos experimentos y es más general, es decir, explica con mayor número de fenómenos similares, algunas veces las teorías expuestas son tentativas, por lo que los científicos siempre están revelándolas y rectificándolas.

5. FORMULACION DE LA LEY: Las teorías pasan a ser leyes después de demostrarse en repetidas ocasiones que los cambios cuya explicación ofrecen siempre se verifican de la misma manera y en las mismas condiciones. Las leyes no son inmutables: cuando los investigadores avanzan en la ciencia descubriendo nuevos hechos, se modifica la ley establecida anteriormente.

La química es una disciplina cuyo objeto de estudio es la descripción de las propiedades de las sustancias y los intercambios de materia que se establecen entre ellas, denominados reacciones químicas. El origen de esta ciencia es bastante antiguo, y sus bases se fundan en lo que se conoció como alquimia, una mezcla de técnica y magia.

Los primeros filósofos griegos llegaron a la conclusión de que la Tierra estaba formada por unas cuantas sustancias básicas. Alrededor del año 430 a.C. Empédocles de Agrigento afirmó que tales elementos eran cuatro: tierra, aire, agua y fuego. Un siglo más tarde, Aristóteles supuso que el cielo constituía un quinto elemento, llamado éter. Los griegos creían que las sustancias de la Tierra estaban formadas por las distintas combinaciones de estos elementos. Asimismo, se planteaban la cuestión de si la materia podía ser dividida indefinidamente, o si al término de este proceso se llegaría a un punto en el que las partículas fuesen indivisibles. Fue entonces cuando el pensador Demócrito de Abdera dio a estas partículas el nombre de átomos (que significa no divisible). Llegó incluso a sugerir que algunas substancias estaban compuestas por diversos átomos o combinaciones de estos. También pensaba que una sustancia podía convertirse en otra al ordenar sus átomos de diferente manera.

El pensamiento alquímico de la antigua Grecia se basó en teorías y especulaciones y muy pocas veces en la experimentación. Muchos de los escritos griegos sobre la alquimia se conservaron y volvieron a despertar el interés por el estudio de esta disciplina durante la Edad Media.

Los alquimistas árabes se familiarizaron con una amplia gama de lo que actualmente llamamos reactivos químicos. Ellos creían que los metales eran cuerpos compuestos, formados por mercurio y azufre en diferentes proporciones, y que las reacciones químicas se explicaban en términos de cambios en las cantidades de esos principios dentro de las sustancias.

Los sucesores de los griegos en el estudio de las sustancias fueron los alquimistas medievales, quienes lograron conclusiones más razonables que los griegos, al conocer mejor los materiales sobre los que especulaban. Pero el avance científico fue limitado por el oscurantismo religioso que envolvía la época, y solo en el siglo VII reapareció con los árabes, quienes habían heredado los antiguos conocimientos de los egipcios y de la filosofía antigua griega a través de la escuela alejandrina, fundando la práctica de la alquimia, el antecedente de la química.

Durante el Renacimiento, todos los conocimientos químicos desarrollados durante la Edad Media comenzaron a ser vistos desde una perspectiva más científica, formándose las bases sobre las cuales se apoyaría la química moderna.
Fuentes y Referentes de Consulta:
Enciclopedia Escolar Icarito
Enciclopedia Microsoft Encarta