martes, 14 de mayo de 2013
Sistemas coloidales
Consigna:
1) Formar grupos de a tres alumnos.
2) Empezar a leer el power point.
3) Contestar las preguntas que aparecen en él siguiendo los enlaces propuestos
4) Presentar en forma escrita y de manera creativa el trabajo
6) Adjuntar al mismo la autovaluación individual evaluando los aspectos mencionados en la rubrica.
lunes, 31 de octubre de 2011
viernes, 28 de octubre de 2011
"Cuasicristales y el premio nóbel de Química de este año"
“Conozca a los cuasicristales, las estructuras que se creían imposibles
La estructura de los "cuasicristales" se asimila a los mosaicos árabes por su complejidad estructural, explicó al diario La Vanguardia Jaume Casademunt, profesor de la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona.
"Es como si pretendes colocar unas baldosas encajadas en el suelo. Si las pones cuadradas o rectangulares, te encajan muy bien. Si las pones triangulares, también. En cambio, hay figuras extrañas que pueden ser encajadas para cubrir todo el suelo sin que se repita la misma estructura. La estructura acaba siendo regular en el sentido de que siempre es repetición de una única unidad, pero la manera en la que va quedando encajada no se repite nunca", comentó.
"Son figuras que, si te las miras al detalle, nunca se repiten. Son similares entre ellas, pero no se repiten nunca. Pero sí están construidas a través de una unidad, una estructura elemental, que es complicada, no es ni un cubo ni un triángulo", añadió.
Nóbel de Química para el descubridor de los cuasicristales
Nóbel de química Shechtman, de nacionalidad israelí, nació en 1941 en Tel Aviv y es profesor del departamento de Ingeniería de Materiales del Instituto Tecnológico de Haifa y de Ciencias de los Materiales de la Universidad Estatal de Iowa (Estados Unidos).
Tras doctorarse en 1972, trabajó en los Laboratorios de Investigación Wright Patterson AFB, en Ohio (Estados Unidos) y tres años más tarde entró en el departamento de Ingeniería de Materiales del Instituto Tecnológico de Israel.
Su principal aportación a la ciencia, que le ha valido el Nobel, fue su descubrimiento en 1982 de los "cuasicristales", que revolucionó el concepto de los químicos sobre los materiales sólidos.
Este científico israelí descubrió que los cuasicristales, también llamados sólidos cuasiperiódicos, presentan una rara peculiaridad: su estructura no es periódica, es decir, no se conforma a base de unidades menores repetidas, sino que se parece más a "un mosaico árabe".
Estos materiales son estructuras relativamente comunes en aleaciones con metales y se caracterizan por ser malos conductores de la electricidad y extremadamente duros y resistentes a la deformación, por lo que se emplean para recubrimientos protectores antiadherentes.”
Noticia extraída de: http://www.rpp.com.pe/2011-10-05-conozca-a-los-cuasicristales-las-estructuras-que-se-creian-imposibles-noticia_410034.html
“Nobel de Química para el descubridor de los cuasicristales
El químico israelí fue reconocido con este galardón por su "descubrimiento de los cuasicristales", un trabajo "notable", solitario, tenaz y basado en "sólidos datos empíricos", según la argumentación de la Academia.
Schechtman comprobó, enfrentándose al paradigma científico imperante, que las estructuras que conforman los cuasicristales no son periódicas, es decir, que estos materiales no se pueden construir por la repetición y yuxtaposición de unidades menores, como un mosaico árabe.
Los cuasicristales, también llamados sólidos cuasiperiódicos, son malos conductores de la electricidad y extremadamente duros y resistentes a la deformación, por lo que se emplean para recubrimientos protectores antiadherentes.
Shechtman, nacido en Tel Aviv en 1941, ejerce desde 1972 en el Instituto de Tecnología de Haifa, y se convirtió hoy en el único ganador en solitario de los Nobel 2011 correspondientes al ámbito científico, ya que los restantes fueron compartidos.
El premio de Química cerró la ronda científica de los galardones, que abrió el lunes el de Medicina, que correspondió al estadounidense Bruce Beutler, el franco-luxemburgués Jules Hoffmann y el canadiense Ralph Steinman, fallecido el pasado viernes.
El martes se dieron a conocer el correspondiente a Física, que se repartirán los astrónomos estadounidenses Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess.
Este jueves se dará a conocer el de Literatura y el viernes el de Paz, los dos galardones más esperados entre los prestigiosos Nobel, mientras que el lunes se anunciará el correspondiente a Economía, último de la serie.
La entrega de los premios se realizará, de acuerdo a la tradición, en dos ceremonias paralelas, en Oslo para el de la Paz y en Estocolmo los restantes, el día 10 de diciembre, aniversario de la muerte de Alfred Nobel.
Los Nobel están dotados con 10 millones de coronas suecas -unos 1,1 millones de euros- para cada una de sus seis disciplinas.”
Noticia extraída de: http://www.rpp.com.pe/2011-10-05-nobel-de-quimica-para-el-descubridor-de-los-cuasicristales-noticia_409913.html
INTRODUCCION
En 1984 investigadores del National Bureau of Standards en los Estados Unidos descubrieron un nuevo tipo de material que parecía violar uno de los más sagrados principios de la cristalografía (la rama de la física que describe la estructura atómica de los materiales). Resultaba ser que el nuevo material parecía poseer el mismo tipo de orden que se encuentra en los cristales convencionales pero contenía elementos de simetría considerados imposibles en un sólido macroscópico. Como ocurre cada vez que se hace un hallazgo que viola las leyes establecidas de la física, este fue un momento de gran excitación entre la comunidad científica pues es normalmente el preludio de un salto en nuestro nivel de comprensión del universo y sus leyes. Así fue que una gran cantidad de investigadores de todas las disciplinas, desde los más aplicados químicos e ingenieros en metalurgia hasta expertos en astrofísica y los matemáticos más abstractos, se lanzaron a tratar de explicar el problema de la existencia de estos materiales. Aunque su estructura en detalle y algunas de sus propiedades son aún sujeto de controversia, con el tiempo se hizo evidente que este nuevo estado estructural de la materia que había escapado detección hasta casi el final del siglo XX constituía un estado de orden intermedio entre aquel hallado en los materiales con máximo nivel de orden, los cristales y aquellos totalmente desordenados o amorfos. Dado que este tipo de orden intermedio resultó ser cuasiperiódico, los nuevos materiales fueron denominados cuasicristales. A pesar de que sus propiedades están aún bajo estudio, los cuasicristales han cobrado ya una gran importancia en nuestra vida de una manera indirecta, pues su estudio ha contribuido a ampliar nuestra comprensión de las leyes que controlan el crecimiento y la estructura de la materia en su estado sólido. En este artículo se expone un modelo enteramente físico debido al autor que explica el fenómeno de los cuasicristales a partir de leyes fundamentales, siendo el único capaz de describir las posiciones atómicas de todos los sistemas cuasicristalinos conocidos y de predecir la existencia de otras estructuras aún no descubiertas.
ORDEN Y SIMETRIA Toda la materia se compone de átomos y moléculas, las propiedades de ésta en su estado sólido dependen de la disposición de los últimos en el sólido. En los cristales, los átomos o moléculas se hallan arreglados en patrones repetidos periódicamente formando una especie de tapiz tridimensional, como se ejemplifica en las figuras que muestran una pequeña porción de dos materiales cristalinos hipotéticos con diferentes elementos de simetría. En contraste, en los materiales no cristalinos o amorfos las posiciones de los átomos o moléculas no guardan un patrón definido entre sí excepto a muy cortas distancias donde las fuerzas de atracción y repulsión entre átomos les impiden estar demasiado cerca o demasiado lejos unos de otros. Una red cristalina se construye de unidades fundamentales o celdas unitarias colocadas una junto a otra en forma regular y periódica que llenan el espacio sin dejar huecos. En un cristal sin defectos, cada una de estas celdas contiene exactamente la misma distribución de átomos. Todos los cristales poseen ciertos elementos de simetría, que no son más que aquellos movimientos o transformaciones que cuando se aplican a los átomos o moléculas de un cristal, lo dejan invariante, es decir, con la misma apariencia que tenía antes de la transformación. El elemento de simetría más simple y más importante que poseen los cristales, es el de traslación, un cristal no se altera en apariencia (asumiéndolo infinito) si se traslada en las direcciones de cualquiera de las aristas de la celda unitaria. En consecuencia, escogiendo tres de estas aristas como los vectores base de la red resulta que un cristal es invariante bajo traslaciones por vectores de la red que son vectores construidos sumando arbitrariamente los vectores base. Esto da origen a la aparición de orden traslacional a largo alcance, pues las posiciones de todos los puntos de la red pueden accesarse mediante traslaciones por los vectores base. Además de ser responsable del orden traslacional, esta simetría está ligada a la manera en que crecen los cristales, de hecho, la forma más sencilla de construir un cristal es partir de una celda unitaria e ir yuxtaponiendo nuevas celdas desplazadas en dirección de sus aristas hasta formar un tapiz tridimensional. Además del orden traslacional, los cristales poseen orden orientacional a grandes distancias. Esto significa que las celdas unidad a lo largo y ancho del cristal están orientadas en la misma dirección, es decir, que no presentan rotaciones relativas entre sí. Los ejes de rotación constituyen otro elemento de simetría presente en los cristales, se dice que un cristal posee un eje de rotación de grado n cuando permanece invariante después de girar 360/n grados alrededor de algún eje determinado. Por ejemplo, cuando un triángulo equilátero se rota por un ángulo de 360/3 = 120 grados alrededor de su centro, el triángulo se ve igual que antes de aplicar la rotación. Se dice entonces que el triángulo posee simetría de rotación ternaria o simplemente simetría de rotación 3 (1/3 de círculo). La condición de que los cristales se construyen por una yuxtaposición hasta el infinito de una celda unitaria única que debe cubrir totalmente el espacio sin dejar huecos, (condición de periodicidad), genera restricciones sobre la forma que pueden tener las celdas unitarias. En general, estas son poliedros que poseen ejes de rotación con simetría binaria (orden 2), ternaria (orden 3), cuaternaria (orden 4) y senaria (orden 6), quedando excluidas todas las demás simetrías de rotación. En particular, los poliedros con ejes de rotación quinarios o de orden 5 (360/5 = 72 grados) correspondientes a la simetría del pentágono, están prohibidos. La razón de esto es que es geométricamente imposible colocar pentágonos uno junto a otro sin dejar huecos. Si bien no hay ninguna ley que prohíba que objetos aislados como moléculas o viruses tengan la simetría del pentágono, ésta es incompatible con la periodicidad de los cristales. Lo anterior establece uno de los más antiguos y sólidos teoremas de la cristalografía moderna: ningún objeto periódico puede tener uno a más ejes de simetría quinarios.
Material extraído de:
http://www.rpp.com.pe/2011-10-05-nobel-de-quimica-para-el-descubridor-de-los-cuasicristales-noticia_409913.html
Miércoles, 05 de Octubre 2011 | 11:40 am
El hallazgo del científico israelí Daniel Shechtman le ha valido el Nobel de Química 2011. Pero, ¿qué son estas estructuras? Descúbralo aquí. El científico israelí Daniel Shechtman ha sido galardonado este miércoles con el Premio Nobel de Química por su descubrimiento de los "cuasicristales", un material útil para protecciones antiadherentes. Su peculiar estructura es el resultado de toda una vida dedicada a la investigación que hoy ha sido reconocida.La estructura de los "cuasicristales" se asimila a los mosaicos árabes por su complejidad estructural, explicó al diario La Vanguardia Jaume Casademunt, profesor de la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona.
"Es como si pretendes colocar unas baldosas encajadas en el suelo. Si las pones cuadradas o rectangulares, te encajan muy bien. Si las pones triangulares, también. En cambio, hay figuras extrañas que pueden ser encajadas para cubrir todo el suelo sin que se repita la misma estructura. La estructura acaba siendo regular en el sentido de que siempre es repetición de una única unidad, pero la manera en la que va quedando encajada no se repite nunca", comentó.
"Son figuras que, si te las miras al detalle, nunca se repiten. Son similares entre ellas, pero no se repiten nunca. Pero sí están construidas a través de una unidad, una estructura elemental, que es complicada, no es ni un cubo ni un triángulo", añadió.
Nóbel de Química para el descubridor de los cuasicristales
Nóbel de química Shechtman, de nacionalidad israelí, nació en 1941 en Tel Aviv y es profesor del departamento de Ingeniería de Materiales del Instituto Tecnológico de Haifa y de Ciencias de los Materiales de la Universidad Estatal de Iowa (Estados Unidos).
Tras doctorarse en 1972, trabajó en los Laboratorios de Investigación Wright Patterson AFB, en Ohio (Estados Unidos) y tres años más tarde entró en el departamento de Ingeniería de Materiales del Instituto Tecnológico de Israel.
Su principal aportación a la ciencia, que le ha valido el Nobel, fue su descubrimiento en 1982 de los "cuasicristales", que revolucionó el concepto de los químicos sobre los materiales sólidos.
Este científico israelí descubrió que los cuasicristales, también llamados sólidos cuasiperiódicos, presentan una rara peculiaridad: su estructura no es periódica, es decir, no se conforma a base de unidades menores repetidas, sino que se parece más a "un mosaico árabe".
Estos materiales son estructuras relativamente comunes en aleaciones con metales y se caracterizan por ser malos conductores de la electricidad y extremadamente duros y resistentes a la deformación, por lo que se emplean para recubrimientos protectores antiadherentes.”
Noticia extraída de: http://www.rpp.com.pe/2011-10-05-conozca-a-los-cuasicristales-las-estructuras-que-se-creian-imposibles-noticia_410034.html
“Nobel de Química para el descubridor de los cuasicristales
Miércoles, 05 de Octubre 2011 | 5:22 am
El científico israelí Daniel Shechtman fue galardonado por la Real Academia de las Ciencias de Suecia por su trabajo ´notable y tenaz´. El científico israelí Daniel Shechtman, se convirtió hoy en ganador en solitario del Premio Nobel de Química 2011 por su descubrimiento de los cuasicristales, informó la Real Academia de las Ciencias de Suecia.El químico israelí fue reconocido con este galardón por su "descubrimiento de los cuasicristales", un trabajo "notable", solitario, tenaz y basado en "sólidos datos empíricos", según la argumentación de la Academia.
Schechtman comprobó, enfrentándose al paradigma científico imperante, que las estructuras que conforman los cuasicristales no son periódicas, es decir, que estos materiales no se pueden construir por la repetición y yuxtaposición de unidades menores, como un mosaico árabe.
Los cuasicristales, también llamados sólidos cuasiperiódicos, son malos conductores de la electricidad y extremadamente duros y resistentes a la deformación, por lo que se emplean para recubrimientos protectores antiadherentes.
Shechtman, nacido en Tel Aviv en 1941, ejerce desde 1972 en el Instituto de Tecnología de Haifa, y se convirtió hoy en el único ganador en solitario de los Nobel 2011 correspondientes al ámbito científico, ya que los restantes fueron compartidos.
El premio de Química cerró la ronda científica de los galardones, que abrió el lunes el de Medicina, que correspondió al estadounidense Bruce Beutler, el franco-luxemburgués Jules Hoffmann y el canadiense Ralph Steinman, fallecido el pasado viernes.
El martes se dieron a conocer el correspondiente a Física, que se repartirán los astrónomos estadounidenses Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess.
Este jueves se dará a conocer el de Literatura y el viernes el de Paz, los dos galardones más esperados entre los prestigiosos Nobel, mientras que el lunes se anunciará el correspondiente a Economía, último de la serie.
La entrega de los premios se realizará, de acuerdo a la tradición, en dos ceremonias paralelas, en Oslo para el de la Paz y en Estocolmo los restantes, el día 10 de diciembre, aniversario de la muerte de Alfred Nobel.
Los Nobel están dotados con 10 millones de coronas suecas -unos 1,1 millones de euros- para cada una de sus seis disciplinas.”
Noticia extraída de: http://www.rpp.com.pe/2011-10-05-nobel-de-quimica-para-el-descubridor-de-los-cuasicristales-noticia_409913.html
“LA FISICA DE LOS CUASICRISTALES
David Romeu CasajuanaINTRODUCCION
En 1984 investigadores del National Bureau of Standards en los Estados Unidos descubrieron un nuevo tipo de material que parecía violar uno de los más sagrados principios de la cristalografía (la rama de la física que describe la estructura atómica de los materiales). Resultaba ser que el nuevo material parecía poseer el mismo tipo de orden que se encuentra en los cristales convencionales pero contenía elementos de simetría considerados imposibles en un sólido macroscópico. Como ocurre cada vez que se hace un hallazgo que viola las leyes establecidas de la física, este fue un momento de gran excitación entre la comunidad científica pues es normalmente el preludio de un salto en nuestro nivel de comprensión del universo y sus leyes. Así fue que una gran cantidad de investigadores de todas las disciplinas, desde los más aplicados químicos e ingenieros en metalurgia hasta expertos en astrofísica y los matemáticos más abstractos, se lanzaron a tratar de explicar el problema de la existencia de estos materiales. Aunque su estructura en detalle y algunas de sus propiedades son aún sujeto de controversia, con el tiempo se hizo evidente que este nuevo estado estructural de la materia que había escapado detección hasta casi el final del siglo XX constituía un estado de orden intermedio entre aquel hallado en los materiales con máximo nivel de orden, los cristales y aquellos totalmente desordenados o amorfos. Dado que este tipo de orden intermedio resultó ser cuasiperiódico, los nuevos materiales fueron denominados cuasicristales. A pesar de que sus propiedades están aún bajo estudio, los cuasicristales han cobrado ya una gran importancia en nuestra vida de una manera indirecta, pues su estudio ha contribuido a ampliar nuestra comprensión de las leyes que controlan el crecimiento y la estructura de la materia en su estado sólido. En este artículo se expone un modelo enteramente físico debido al autor que explica el fenómeno de los cuasicristales a partir de leyes fundamentales, siendo el único capaz de describir las posiciones atómicas de todos los sistemas cuasicristalinos conocidos y de predecir la existencia de otras estructuras aún no descubiertas.
ORDEN Y SIMETRIA Toda la materia se compone de átomos y moléculas, las propiedades de ésta en su estado sólido dependen de la disposición de los últimos en el sólido. En los cristales, los átomos o moléculas se hallan arreglados en patrones repetidos periódicamente formando una especie de tapiz tridimensional, como se ejemplifica en las figuras que muestran una pequeña porción de dos materiales cristalinos hipotéticos con diferentes elementos de simetría. En contraste, en los materiales no cristalinos o amorfos las posiciones de los átomos o moléculas no guardan un patrón definido entre sí excepto a muy cortas distancias donde las fuerzas de atracción y repulsión entre átomos les impiden estar demasiado cerca o demasiado lejos unos de otros. Una red cristalina se construye de unidades fundamentales o celdas unitarias colocadas una junto a otra en forma regular y periódica que llenan el espacio sin dejar huecos. En un cristal sin defectos, cada una de estas celdas contiene exactamente la misma distribución de átomos. Todos los cristales poseen ciertos elementos de simetría, que no son más que aquellos movimientos o transformaciones que cuando se aplican a los átomos o moléculas de un cristal, lo dejan invariante, es decir, con la misma apariencia que tenía antes de la transformación. El elemento de simetría más simple y más importante que poseen los cristales, es el de traslación, un cristal no se altera en apariencia (asumiéndolo infinito) si se traslada en las direcciones de cualquiera de las aristas de la celda unitaria. En consecuencia, escogiendo tres de estas aristas como los vectores base de la red resulta que un cristal es invariante bajo traslaciones por vectores de la red que son vectores construidos sumando arbitrariamente los vectores base. Esto da origen a la aparición de orden traslacional a largo alcance, pues las posiciones de todos los puntos de la red pueden accesarse mediante traslaciones por los vectores base. Además de ser responsable del orden traslacional, esta simetría está ligada a la manera en que crecen los cristales, de hecho, la forma más sencilla de construir un cristal es partir de una celda unitaria e ir yuxtaponiendo nuevas celdas desplazadas en dirección de sus aristas hasta formar un tapiz tridimensional. Además del orden traslacional, los cristales poseen orden orientacional a grandes distancias. Esto significa que las celdas unidad a lo largo y ancho del cristal están orientadas en la misma dirección, es decir, que no presentan rotaciones relativas entre sí. Los ejes de rotación constituyen otro elemento de simetría presente en los cristales, se dice que un cristal posee un eje de rotación de grado n cuando permanece invariante después de girar 360/n grados alrededor de algún eje determinado. Por ejemplo, cuando un triángulo equilátero se rota por un ángulo de 360/3 = 120 grados alrededor de su centro, el triángulo se ve igual que antes de aplicar la rotación. Se dice entonces que el triángulo posee simetría de rotación ternaria o simplemente simetría de rotación 3 (1/3 de círculo). La condición de que los cristales se construyen por una yuxtaposición hasta el infinito de una celda unitaria única que debe cubrir totalmente el espacio sin dejar huecos, (condición de periodicidad), genera restricciones sobre la forma que pueden tener las celdas unitarias. En general, estas son poliedros que poseen ejes de rotación con simetría binaria (orden 2), ternaria (orden 3), cuaternaria (orden 4) y senaria (orden 6), quedando excluidas todas las demás simetrías de rotación. En particular, los poliedros con ejes de rotación quinarios o de orden 5 (360/5 = 72 grados) correspondientes a la simetría del pentágono, están prohibidos. La razón de esto es que es geométricamente imposible colocar pentágonos uno junto a otro sin dejar huecos. Si bien no hay ninguna ley que prohíba que objetos aislados como moléculas o viruses tengan la simetría del pentágono, ésta es incompatible con la periodicidad de los cristales. Lo anterior establece uno de los más antiguos y sólidos teoremas de la cristalografía moderna: ningún objeto periódico puede tener uno a más ejes de simetría quinarios.
Material extraído de:
http://www.rpp.com.pe/2011-10-05-nobel-de-quimica-para-el-descubridor-de-los-cuasicristales-noticia_409913.html
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