Cristales líquidos

Los cristales líquidos no son como los habituales. Presentan propiedades de las fases líquida y sólida. El líquido hace que tenga mayor fluidez y el sólido hace que tenga la estructura ordenada.

El descubrimiento se le atribuye al botánico Friedrich Reinitzer que en 1888 encontró un comportamiento anómalo en compuestos, a los que posteriormente se denominarían cristales líquidos.

La principal característica de estos compuestos es que sus moléculas son altamente anisótropas, pueden ser alargadas, en forma de disco o tener formas más complejas.

·Los cristales líquidos termotrópicos (tipo de cristal líquido) tienen diferentes fases según la temperatura:

 

·Los cristales líquidos biológicos son abundantes en los seres vivos. Estos tienen gran interés en el campo de la química biomimética (ciencia que estudia a la naturaleza como fuente de inspiración de nuevas tecnologías innovadoras). Por ejemplo, las membranas biológicas y las membranas de las células son una forma de cristal líquido.

Algunos ejemplos del uso de los cristales líquidos son los siguientes:

• Relojes
• Termómetros
• Pantallas de televisión
• Juegos electrónicos

Para acabar, os dejamos un vídeo explicativo sobre este tipo de cristales:

                                                              

Gala Ortega 

Marta García

Cristales y ciencia ficción (parte I)

En el cine hay muchos ejemplos de materiales cristalinos, que si bien suelen ser importantes en la trama no siempre son descritos por su composición química. Estos son algunos conocidos ejemplos:

·La Piedra del Arca también conocida como el corazón de la montaña es un tesoro hallado por los enanos de Erebor en el universo de la Tierra Media de J. R. R. Tolkien. Es una gema blanca.

·Las Gemas del infinito o también llamadas las Gemas del Alma son seis gemas que aparecen en los cómics de Marvel. Originalmente conocidas como Gemas del Alma.

·La kryptonita es un mineral ficticio que aparece en los cómics de Superman de DC Comics, así como en las de otros personajes relacionados con este, y sus adaptaciones a otros medios. Su principal característica es ser el único material capaz de debilitar a Superman, anulando sus poderes.

Continuará...


Marcos Catalán, Lucas Asensio y David Arasanz (2ºC).

Cristalización del chocolate

Hoy vamos a hablar de las 6 formas cristalinas de la manteca de cacao, que junto con el azúcar cristalino y el polvo de cacao forman el chocolate sólido que tanto nos gusta. 

Dependiendo de la temperatura a la que se temple, se pueden obtener seis formas diferentes de manteca de cacao, cada una con sus propiedades y siendo la cristalización número cinco la mejor y más usada. Estas seis estructuras cristalinas se indican en la figura con las letras romanas del I al VI y tienen puntos de fusión de 17,3º, 23,3º, 25,5º, 27,3º, 33,8º y 36,3º C respectivamente.

 

                                                                 Imagen de la web http://www.compoundchem.com/

-Primera forma: es suave y se desmenuza fácilmente. Esta forma se hace enfriando el chocolate fundido rápidamente (por ejemplo en el congelador). Mientras se enfría, se va convirtiendo en la segunda forma.

 -Segunda forma: es igual que el primero, pero se diferencian en la forma de enfriado. Esta forma se obtiene al enfriar el chocolate a 2ºC por minuto. Si después del enfriado está sometido a bajas temperaturas se puede llegar a convertir en la tercera forma.

 -Tercera forma: es firme y no cruje al morderlo. El chocolate se tiene que enfriar a una temperatura de 5-10º C. Esta forma puede llegar a convertirse en la cuarta si se deja reposar a temperatura ambiente.

 -Cuarta forma: al igual que el tercero, es firme y no cruje al morderlo. Esta forma se obtiene al dejar enfriar el chocolate a temperatura ambiente.

 -Quinta forma: es brillante, de suave textura, cruje al romperse y se derrite en la boca. Es el mejor de todos los chocolates y se obtiene al dejarlo enfriar lentamente a temperatura ambiente.

 -Sexta forma: es duro y se derrite difícilmente en la boca. No se puede formar con chocolate derretido, sólo se puede formar al solidificarse chocolate templado durante cuatro meses.

Para acabar os dejamos un vídeo explicativo, donde pueden apreciarse las diferentes texturas del chocolate según sea el proceso de cristalización.                                                         

Ming-Tao  Ye (2º ESO B)

Geoda de Pulpí

Cristales en lugares impresionantes: Geoda de Pulpí

La Geoda de Pulpí es una geoda gigante hallada en las cercanías de la localidad de Pulpí (provincia de Almería) por el GrupoMineralogista de Madrid en diciembre de 1999.

Se trata de la geoda más grande del mundo documentada hasta la fecha. Sin duda, un fenómeno a escala mundial tanto sus dimensiones como la transparencia y perfección de los cristales de yeso que tapizan su interior,  alcanzando hasta 2 m de longitud. Tiene forma de embudo, con la parte más estrecha en forma de L.

Ocupa un volumen hueco de 10,7 m³ (8 m de largo, 1,8 m de ancho y 1,7 m de alto) y está situada a 50 m de profundidad en la mina de plomo de Pilar de Jaravía, en la Sierra del Aguilón, en el término municipal de Pulpí, a tan sólo 3 km de la línea de costa.

Aquí os dejamos un fragmento de la película el Misterio de los Cristales Gigantes en el que explican la Geoda de Pulpí. Disfrutadlo.

CARLA GRACIA Y DAVID ARASANZ

Cristales de azúcar y sal

Hoy os hablaremos sobre nuestra última sesión de cristalización en el laboratorio. Esta vez hemos realizado la cristalización de azúcar (sacarosa) y sal común (NaCl). 

En primer lugar, disolvimos azúcar y sal en agua a 50ºC, superando los límites de saturación de ambos compuestos, sobresaturando la mezcla. Áñadimos 300 g de azúcar y 80 g de sal en 100 ml de agua destilada en cada disolución.

Después de un rato removiendo nuestra disolución, filtramos ambas mezclas con un papel de filtro para que quedara sin impurezas ni restos de sal y azúcar.

 

Cuando teníamos nuestra disolución, pusimos un clip, un hilo y una pinza de madera. Lo tapamos con un poco de papel de aluminio y lo dejamos durante 15 días para que cristalizase. Estos fueron los resultados:

CANDELA MORALES Y LUCÍA FRANCO 2ºA

Nuestro vídeo de cristalización

Aquí os dejamos el vídeo que realizamos para el IV Concurso de Cristalización en la Escuela (Aragón). 

Rosalind E. Franklin

Rosalind Elsie Franklin nació en Notting Hill el 25 de julio de 1920 y murió en Chelsea el 16 de abril de 1958. Fue una química y cristalógrafa inglesa, responsable de importantes contribuciones a la comprensión de la estructura del ADN (las imágenes por difracción de rayos X que revelaron la forma de doble hélice de esta molécula son de su autoría), del ARN, de los virus, del carbón y del grafito.  

Nacida en una prominente familia judía inglesa, Franklin fue educada en una escuela privada en Norland Place, en el oeste de Londres, en la Escuela Lindores para Señoritas en Sussex, y en la Escuela St Paul's para niñas, donde fue sobresaliente en todos los deportes y materias. Fue aceptada en la universidad a los 18 años, y ganó una beca de estudios de £30 al año por tres años. Su padre le pidió que donara el dinero a estudiantes refugiados de la segunda guerra mundial. Después estudió el Tripos de Ciencias Naturales en el Newnham College en Cambridge, donde se graduó en 1941. Ganó una beca universitaria en la Universidad de Cambridge, en el laboratorio de fisicoquímica, bajo la supervisión de Ronald George Wreyford Norrish, quien la decepcionó por su falta de entusiasmo.

La Asociación Británica para la Investigación del Uso del Carbón le ofreció una plaza de investigadora en 1942, y fue así como inició su trabajo sobre el carbón. Esto la ayudó a obtener su doctorado en 1945.

En el Laboratorio Central de Servicios Químicos del Estado, Rosalind se convirtió en una consumada cristalógrafa de rayos X.

Franklin tomó las imágenes de ADN por difracción de rayos X durante su estancia en el King's College, en Londres. Estas imágenes, que sugerían una estructura helicoidal y que permitieron generar inferencias sobre detalles claves acerca del ADN, fueron mostradas por Wilkins a Watson. Según Francis Crick, la investigación y datos obtenidos por ella fueron clave para la determinación del modelo de Watson y Crick de la doble hélice del ADN en 1953. Watson confirmó esta opinión a través de una afirmación propia en la inauguración del edificio Franklin-Wilkins en el 2000.

Su trabajo fue el tercero en publicarse en una serie de tres artículos sobre el ADN en la revista Nature.

Una vez concluido su trabajo en el ADN, con su propio equipo en Birkbeck College, Franklin dirigió investigaciones acerca de las estructuras moleculares de los virus, que llevó a descubrimientos nunca antes vistos. Dentro de los virus que estudió se incluyen el virus de la polio y el virus del mosaico del tabaco. Continuando su investigación, su compañero de equipo y posteriormente beneficiario Aaron Klug ganó el Premio Nobel de Química en 1982.

Rosalind murió de cáncer de ovario a los 37 años de edad.

Sara Veras Bazán 2ºB ESO

La cueva de Naica

LA CUEVA CON LOS CRISTALES MÁS GRANDES DEL MUNDO

La cueva de los cristales o cueva de Naica es una cueva conectada a la mina de Naica a 300 metros  por debajo de la superficie. Su localización se encuentra en Naica, localidad de Chihuahua, México.

La cámara principal contiene cristales gigantes de selenita (yeso) y algunos de los cristales naturales de mayor tamaño jamás encontrados.
El cristal más grande encontrado hasta la fecha es de 12m de largo, 4m de diámetro y 55 toneladas de peso.

 

La cueva tiene una humedad de entre 90 y 99% y puede alcanzar hasta los 58ºC. Debido a estos factores, la cueva está relativamente sin explorar. Solo se pueden soportar cerca de 10 minutos de exposición sin una protección adecuada.

En el año 2000, la cueva  fue descubierta por Eloy y Javier Delgado, dos hermanos mineros de oficio.

Si queréis saber más acerca de esta mina, os recomendamos el documental El Misterio de los cristales gigantes, dirigido por Javier Trueba en el año 2010. Os dejamos aquí el trailer y el enlace al DVD.

http://www.trianatech.com/index.php?option=com_content&view=article&id=149&Itemid=131&lang=es

Clara Clemente Marcuello 2º B ESO

Día 9: cristal fluorescente

Jueves, 27 de abril del 2017

13:15 am

OBJETIVOS DE ESTA SESIÓN:

Los objetivos de esta sesión son los siguientes:

- Cristalizar con el ADP que nos sobraba para reciclarlo.

- Hacer una prueba de fluorescencia sobre un cristal incoloro de ADP.

EXPERIMENTO 16: Reciclaje

240 g de ADP / 400 mL de H₂O

En este experimento vamos a reciclar el ADP que nos ha sobrado de anteriores cristales para hacer uno nuevo.

Pasos realizados:

1.       Verter 400 mL de H₂O en un vaso y calentarlo en la placa calefactora.

2.       Echar los 240 g de ADP y remover.

3.       Retirar el vaso con el compuesto cuando esté a la temperatura exacta de 80º C.

4.       Por último, verter el líquido en el cristalizador. Tapar y esperar durante unos días.

EXPERIMENTO 17: Fluoresceína sódica.

Este experimento fue una prueba que hicimos sobre un cristal incoloro. Si salía a nuestro favor la utilizaríamos en un futuro.

Pasos realizados:

1.       Verter agua destilada en un vaso medidor.

2.       Pesar 1,2g de fluoresceína y echarla en el vaso.

3.       Con la luz ultravioleta, hacer una prueba enfocando al vaso para observar si la sustancia brilla.

4.       Echar una pequeña cantidad de fluoresceína sódica con un cuentagotas en el cristal.

5.       Enfocar al cristal con la luz ultravioleta.

6.       Echar gotas de amoníaco donde anteriormente habíamos echado las de la fluoresceína.

7.       Volver al encender la luz ultravioleta.

RESULTADO EXPERIMENTO 17:

Para poder observar la fluorescencia se necesita un medio básico y los cristales de ADP no lo son. Por eso, cuando enfocamos con la linterna de luz ultravioleta al cristal con gotas de fluoresceína, no vemos que brille.

 

Pensamos que al añadir gotas de amoníaco (NH3) sobre las gotas de fluoresceína, el pH se volverá más básico y podremos observar la fluorescencia. Y efectivamente sí que ha funcionado. Aunque, al añadir más fluoresceína y más amoníaco, parte se ha ido al fondo del recipiente y no ha permanecido en el cristal.

Sara Veras Bazán 2º B ESO

Día 8: recrecimiento de los cristales morados

Viernes,7 de abril de 2017

13:00 am

OBJETIVOS DE ESTA SESIÓN:

En esta sesión tenemos como objetivos hacer crecer y potenciar la coloración de unos cristales y obtener un nuevo cristal de ADP.

PASO A PASO:

En una cazuela hemos vertido 3 L de H2O y hemos dejado que alcanzase los 80 ºC. Después hemos añadido 1746,7 g de ADP. De esta disolución han salido 2 experimentos. Por cada litro de agua hay 582,23 g de ADP.

EXPERIMENTO 14: recrecimiento de los cristales morados

 En este recrecimiento vamos a utilizar 2 litros de H2O y 1164,46 g de ADP.

Vamos a añadir 100 gotas (aproximadamente) de violeta de metilo para que el color no varíe mucho. 

Utilizaremos el mismo recipiente que en experimento 12.

EXPERIMENTO 15: cristalización normal

El litro de disolución sobrante que nos queda lo utilizaremos para este experimento.

Este experimento consiste en realizar una cristalización normal para que, una vez formados los cristales, podamos intentar volverlos fluorescentes con una disolución que tenemos que preparar nosotros.

RESULTADOS DEL EXPERIMENTO 14:

RESULTADOS DEL EXPERIMENTO 15:                                                                                            

Clara Clemente Marcuello  2º B ESO

Día 7: Segundo recrecimiento

Jueves, 30 de marzo de 2017

17:30 am

OBJETIVO DE ESTA SESIÓN:

El objetivo de esta sesión es elaborar otro recrecimiento utilizando como semilla el experimento 10. Además, elaboraremos 2 cristales más.

RESULTADO INESPERADO:

Cuando hicimos el cristal añadiendo violeta de metilo, no tiramos el líquido sobrante, y lo dejamos guardado en un matraz aforado. Al fondo de este matraz se han formado los cristales que se ven en las fotos.

EXPERIMENTO 11: Segundo recrecimiento

1.- Disolver de 1500 g a 2000 g de ADP en H₂O ya calentado previamente. Lo que vayamos a añadir ahora de ADP es sin contar con la semilla (experimento 10).
2.- Cuando el ADP este disuelto y la disolución ronde los 50 ºC, la verteremos en un recipiente junto a la semilla. Nosotros hemos añadido una disolución de 1809,5 g de ADP disueltos en 3L de H₂O.
3.- Tapar y dejar enfriar lentamente durante 1 semana.


EXPERIMENTO 12: Otro recipiente

1.- Disolvemos 1641,4 g de ADP en 3 L de H₂O.
2.- Repartimos la disolución en 2 partes, ya que vamos a hacer 2 experimentos distintos. Uno de ellos será con 2,5 L de la disolución y el otro experimento será con lo restante, 0,5 L.
3.- Vertemos los 2,5 L que habíamos separado en una caja de plástico transparente.

32 cm de largo                       V= 32×21×14,5=9744 cm³

21 cm de ancho 

14,5 cm de profundidad         9744 cm³= 9,744 dm³= 9,744 L

4.- Tapar y dejar enfriar lentamente.

Notas:

• En este experimento cambiamos el tipo de recipiente donde cristaliza y el modo de aislarlo. Normalmente lo dejamos enfriar lentamente en un vaso de plástico rodeado de corcho blanco. Esta vez lo vamos a poner a enfriar en esta bolsa⇒
• Hemos añadido a la disolución 100 gotas aproximadamente de violeta de metilo.

EXPERIMENTO 13: Sulfato de cobre

Los 0,5 L de la disolución sobrante lo vamos a poner a enfriar en los recipientes de siempre con trocitos de sulfato de cobre (II) (azules).

RESULTADOS Y CONCLUSIONES:

• Experimento 11: Segundo recrecimiento

Peso ahora: 643,1 g

Peso antes: 454,5 g

Ha crecido 188,6 g

-La gráfica del crecimiento no se puede comparar con la del rendimiento, ya que son datos distintos.

-Nuestra balanza/báscula no podía con el peso del cristal, por lo que antes de empezar a cristalizar hemos tenido que bajar a la farmacia con el profesor a pesar nuestro cristal.

-Se han roto ligeramente algunos cristales al intentar sacarlos del cubo.

• Experimento 12: Otro recipiente 

Han quedado muy bonitos y han crecido mucho. ¡Parecen una selva de cristales! 😊

En la próxima sesión los potenciaremos.

• Experimento 13: Sulfato de cobre

No se ha teñido mucho el cristal de azul.

Creemos que si hubiéramos disuelto el sulfato de cobre junto a la disolución, igual si que hubiera funcionado.

Susana Frankland García 2ºB ESO

Curiosidades

COSAS QUE NO SABÍAS ACERCA DE...
 

El diamante más grande es el Cullinan que tiene 3.106 quilates, fue descubierto en 1.905 en la mina Premier de Sudáfrica, con el se tallaron 9 piezas grandes de joyería y 96 de menor tamaño.








El corindón es el segundo mineral más duro después del diamante, aún así, el diamante es 150 veces mas que el corindón.


 

 

En el siglo XVII se creía que los granates triturados curaban las enfermedades cardíacas.







En 1.666, entró en erupción el monte Vesubio y llovieron cruces, la gente lo consideró un milagro, pero en realidad, eran cristales de piroxeno que se habían entrelazado en ángulo recto.

Clara Clemente Marcuello 2º B ESO

Los cristalógrafos

¿QUÉ HACEN LOS CRISTALÓGRAFOS?

Los cristalógrafos estudian la estructura interna de los cristales y utilizan este conocimiento para modificarlos y originar así mejoras en sus propiedades.

Ejemplo: cristalógrafo que se encuentra en la mina de Naica (Chihuahua, México). Mina conocida mundialmente por las extraordinarias formaciones de cristales localizadas en su interior.

Susana Frankland García 2º B ESO

Día 6: Primer crecimiento

Viernes, 22 de marzo de 2017

11:30 am

OBJETIVOS DE ESTA SESIÓN:

El objetivo de esta sesión es hacer un recrecimiento del ADP, utilizando como semilla el primer cristal que hicimos.

EXPERIMENTO 10: Recrecimiento

m = 500g×3= 1500 g de ADP
                                                        T< 50 ºC
V =      1L×3= 3 L de H₂O              

Usamos como semilla nuestro mejor cristal (experimento 1), para que se formen cristales más grandes sobre él. Funciona como núcleo de cristalización.

Esta vez calentamos el agua en una cazuela.

Vamos a añadir ADP en tres veces para evitar que se desborde.

Pasos realizados:

1.-      Verter 3 L de H₂O en la cazuela.

2.-   Echar 400 g de ADP y remover.

3.-     Tras disolverse echamos otros 375g de ADP y de nuevo a remover.

4.-     Echar 425g de ADP y remover de nuevo.

5.-    Verterlo todo cuando esté a 50 grados en un cubo donde dentro está la semilla.

6.-    Tapar el cristalizador, introducirlo en una nevera de camping (aislante térmico) y dejarlo reposar durante 7 días.

En total hemos añadido 1200 g de ADP. Se supone que deberíamos de haber añadido 1500g, pero los 300 g de ADP que nos faltan por echar ya se encuentran en la semilla.

 RESULTADOS Y CONCLUSIONES:

·Peso inicial: 304,6 g

·Peso actual: 454,5 g

·Crecimiento: 149,9 g (el crecimiento ha sido de casi un 50% con respecto a la semilla)

·ADP total añadido: 1200 g + 304,6 g= 1504,6 g

Crecimiento relativo (%)=  (149,9/1504,6) ×100= 9,96%

Sara Veras Bazán 2ºB ESO

Día 5: Tintura de tornasol

                                                                                                                Viernes, 17 de marzo de 2017 12:20 am

                                                                                               

OBJETIVO DE ESTA SESIÓN:

El objetivo de esta sesión es avanzar con los proyectos de cristalización y aportar nuevas ideas para realizarlas en un futuro.


EXPERIMENTO 7: cristales de varios colores

Vamos a intentar conseguir varios cristales en las distintas partes de un cristal. Obtendremos este resultando añadiendo compuestos ácidos a la disolución de ADP y H₂O. Llevaremos a cabo este experimento más adelante.

EXPERIMENTO 8: cristales verdes

Con el líquido sobrante que hemos guardado del cristal con verde de metilo vamos a tartar de obtener "minicristales".

Lo primero es concentrar la disolución y, después, dejarla cristalizar en tubos de ensayo que dejamos en la nevera del laboratorio.

EXPERIMENTO 9: cristales naranjas

Vamos a hacer otro cristal con 515,5 g de ADP disueltos en 0,5 L de H2O. Una vez disueltos, añadimos un tubo de ensayo de tintura de tornasol. Además, mediremos el pH con papel indicador antes y después de añadir la tintura.

                                    
515,5g de ADP + 0,5L de H2O  →  pH= 4 (ácido) 515,5g de ADP + 0,5L de H₂O + Tintura de tornasol  → pH= 4 (ácido)
 
Tal y como el indicador de pH ha señalado, el pH no ha cambiado tras añadir la tintura de tornasol. Ahora sabemos que la disolución saturada de ADP es ácida. Esto condicionará el color final de los cristales, ya que el tornasol varía su color según el pH del medio. 


Coloración del tornasol en función del pH.

RESULTADOS EXPERIMENTO 8: 

Los cristales pequeños no se han formado como esperábamos. Aún no tenemos ninguna hipótesis o conclusión de lo que ha podido pasar.

RESULTADOS EXPERIMENTO 9:

 Los cristales han quedado muy bien y su rendimiento es de 62,36%

Cuanto más ADP añadimos, más consistentes y con mejor rendimiento salen. Cuando la concentración de ADP es menor, los cristales son más frágiles y tienen un rendimiento menor.

Clara Clemente Marcuello 2ºB ESO