23 febrero 2024

Qué es y cómo calcular la energía libre de Gibbs con ejemplo

La Energía Libre de Gibbs (ΔG) es un concepto fundamental en la termodinámica, especialmente en el estudio de las reacciones químicas en condiciones de equilibrio. La energía libre de Gibbs permite predecir la dirección de las reacciones químicas en condiciones de equilibrio y determinar la viabilidad de una reacción. 

La espontaneidad está relacionada con la tendencia natural de un sistema a
disminuir su dispersión de enemiga o materia

La Energía Libre de Gibbs es la diferencia entre la energía interna (U) y la energía potencial (V) de un sistema, y la suma de las energías de los sistemas y de los productos de las presiones y volúmenes de los sistemas y productos, respectivamente. Matemáticamente, se expresa como:
ΔG=ΔU+Δ(PV)TΔS
Donde ΔU es la variación de la energía interna, Δ(PV) es la variación del producto de la presión y el volumen, T es la temperatura y ΔS es la variación del estado de entropía.Para calcular la energía libre de Gibbs, siga estos pasos:
  1. Determine la variación de la energía interna (ΔU) para el sistema y los productos.
  2. Calcule la variación del producto de la presión y el volumen (Δ(PV)) para el sistema y los productos.
  3. Determine la variación del estado de entropía (ΔS) para el sistema y los productos.
  4. Calcule la variación de la energía libre de Gibbs (ΔG) según la ecuación anterior.

Es importante tener en cuenta que la energía libre de Gibbs es una función de estado, lo que significa que su valor depende únicamente de la temperatura y la composición del sistema en equilibrio, y no de su historia termodinámica.

La energía libre de Gibbs es útil para predecir la dirección de las reacciones químicas en condiciones de equilibrio, ya que la reacción se dirige hacia el lado con la menor energía libre de Gibbs. Además, la energía libre de Gibbs es una medida de la viabilidad de una reacción en condiciones de equilibrio, y podemos hacer las siguientes afirmaciones:

                        Si ΔG<0 el proceso es espontáneo
                     Si ΔG>0 el proceso no es espontáneo
                     Si ΔG=0 el sistema se encuentra en equilibrio

Es importante recordar que la energía libre de Gibbs es una cantidad aditiva, lo que significa que la energía libre de Gibbs de un sistema compuesto es la suma de las energías libres de Gibbs de sus componentes.

Veamos un ejemplo de cómo se puede calcular la energía libre de Gibbs en una reacción química:


En este video realizo un ejercicio a manera de ejemplo del calculo de la energía libre. Espero esta información sea de utilidad en tu formación. 


16 febrero 2024

La contaminación por plásticos desechados

La contaminación ambiental causada por los plásticos de un solo uso es un problema creciente en América Latina y en todo el mundo. Según un informe del Programa de las
Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA), se estima que alrededor del 75% de los residuos plásticos en el mundo terminan en vertederos, ríos, océanos y otros entornos naturales. En América Latina, se estima que solo alrededor del 4% de los residuos plásticos se reciclan, lo que agrava significativamente el problema de la contaminación por plásticos post consumo en la región.

Los microplásticos, partículas de plástico de menos de 5 milímetros de tamaño, representan una preocupación particular debido a su impacto en los ecosistemas acuáticos y la cadena alimentaria. Según un estudio publicado en la revista Environmental Science & Technology, se estima que América Latina emite entre 176,000 y 288,000 toneladas de microplásticos al año en los océanos, lo que la convierte en una de las regiones con mayor contribución a la contaminación por microplásticos a nivel mundial.

El impacto de los microplásticos en la vida marina y la salud humana es motivo de creciente preocupación. Estas diminutas partículas pueden ser ingeridas por organismos acuáticos y, a medida que avanzan en la cadena alimentaria, pueden terminar en los platos de los consumidores. Además, los microplásticos pueden actuar como vectores de sustancias químicas tóxicas, lo que agrava aún más su impacto en los ecosistemas y la salud humana.
Montaña de residuos sólidos se encuentran distribuidas en todo el planeta

Abordar la contaminación por plásticos post consumo en América Latina requiere un enfoque integral que incluya la reducción del uso de plásticos de un solo uso, el fortalecimiento de los sistemas de gestión de residuos y la promoción de prácticas de consumo y producción sostenibles.

Sin embargo, América Latina, ya se están tomando diversas medidas para reducir la contaminación plástica,  algunas de estas medidas incluyen:

  1. Prohibiciones y restricciones: Varios países han implementado prohibiciones y restricciones al uso de plásticos de un solo uso. Por ejemplo, en Chile se prohibió legalmente el uso generalizado de bolsas plásticas, y en Costa Rica se adoptó una estrategia para eliminar el uso de plásticos de un solo uso para el año 2021.
  2. Fomento de alternativas sostenibles: Se están promoviendo alternativas sostenibles al plástico, como el uso de bolsas y envases reutilizables, así como la adopción de productos biodegradables y compostables.
  3. Gestión de residuos: Se están implementando políticas de gestión de residuos, como la creación de redes interurbanas para la reducción de plásticos en las ciudades y la adopción de políticas de ciclo cerrado a nivel municipal.
  4. Concientización y educación: Se están llevando a cabo campañas de concientización y educación para promover prácticas sostenibles entre la población y las empresas.

Estas medidas buscan abordar el problema de la contaminación plástica en la región, con el objetivo de proteger el medio ambiente, la vida marina y la salud pública.

Es imperativo avanzar sobre la descontaminación en nuestro planeta a través de la incorporación de medidas como estas y muchas otra, de lo contrario se seguirá teniendo y aumentando el impacto devastador en el medio ambiente y en la salud de los seres vivos.

El impacto en la vida del planeta es desolador

Referencias
[1] https://www.unep.org/es/noticias-y-reportajes/reportajes/una-ola-de-medidas-contra-el-plastico-recorre-america-latina-y-el
[2] https://www.nrdc.org/es/bio/carolina-herrera/paises-america-latina-toman-accion-proteger-oceanos-plasticos
[3] https://diarioresponsable.com/noticias/35285-marea-del-plastico-que-esta-haciendo-america-latina-para-detenerla
[4] https://news.un.org/es/story/2023/08/1523427
[5] https://www.unep.org/es/noticias-y-reportajes/reportajes/un-renacer-azul-los-estados-de-america-latina-y-el-caribe-dicen-no

09 febrero 2024

Qué son los polímeros, su clasificación y aplicaciones


Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de muchas unidades más pequeñas llamadas monómeros. Estas moléculas son esenciales en la vida cotidiana, ya que se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la fabricación de plásticos hasta la producción de medicamentos.

Molécula de polímero

Los polímeros se pueden clasificar en dos categorías principales: naturales y sintéticos. Los polímeros naturales se encuentran en la naturaleza y se producen a través de procesos biológicos. Ejemplos de polímeros naturales incluyen la celulosa, la seda y el ADN. Por otro lado, los polímeros sintéticos se producen a través de procesos químicos y se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la fabricación de plásticos hasta la producción de medicamentos.

ADN - polímero natural


Los polímeros se caracterizan por su estructura molecular única, que les confiere propiedades físicas y químicas únicas. Por ejemplo, los polímeros pueden ser rígidos o flexibles, resistentes o frágiles, y pueden tener una amplia variedad de propiedades térmicas y eléctricas.

La síntesis de polímeros es un campo de investigación activo en la química y la ingeniería de materiales. Los científicos están trabajando para desarrollar nuevos polímeros con propiedades únicas para aplicaciones específicas. Por ejemplo, los polímeros conductores eléctricos se están investigando para su uso en la electrónica y la energía renovable.
En la industria, los polímeros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la fabricación de plásticos hasta la producción de medicamentos. Los plásticos son uno de los usos más comunes de los polímeros, y se utilizan en una amplia variedad de productos, desde envases hasta juguetes. Los polímeros también se utilizan en la producción de fibras textiles, como el nylon y el poliéster.

La industria del plástico es una de las más grandes en el mundo


Los polímeros se pueden clasificar en diferentes tipos según su estructura molecular y su composición química. Algunos de los tipos de polímeros más comunes son:
  • Poliolefinas: compuestas únicamente de carbono e hidrógeno y que contienen largas cadenas de carbono; en este grupo se incluyen polietileno, poliestireno, polipropileno, entre otros.
  • Polímeros vinílicos: que también contienen largas cadenas de carbono pero que se forman rompiendo los enlaces entre los átomos de carbono; un ejemplo de este grupo es el cloruro de polivinilo.
  • Poliéteres: que se producen íntegramente mediante síntesis química a partir de monómeros.
  • Polímeros naturales: producidos por organismos vivos, como la celulosa, proteínas o ácidos nucleicos.
  • Polímeros modificados: naturales pero modificados mediante reacciones químicas, como el acetato de celulosa o el almidón modificado.

Los polímeros tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria, desde la fabricación de plásticos hasta la producción de medicamentos. Algunos de los polímeros más utilizados son:
    • Acrilonitrilo butadieno estireno (ABS)
    • Estireno acrilonitrilo (SAN)
    • Nailon (poliamida 6, PA 6)
    • Poli (n-butil acrilato)
    • Poliacrilonitrilo
    • Policarbonato
    • Poliéster
    • Polietilenimina
    • Polilactona
    • Polióxido de etileno
    • Polisiloxano
    • Polisulfona
    • Poliurea
    • Poliuretano termoplástico (TPU)
    • Tereftalato de polibutileno (PBT)

PET

Como ves, estas moléculas esenciales en la vida cotidiana, y su estudio y desarrollo son campos de investigación activos en la química y la ingeniería de materiales. Los polímeros tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria, desde la fabricación de plásticos hasta la producción de medicamentos, y su uso continuará creciendo a medida que se desarrollen nuevos materiales y aplicaciones.



02 febrero 2024

Ética y Moral en el Rol Docente

Sabemos que la ética y la moral son valores que deben existir en la práctica docente. Sin embargo, cabe hacernos las siguientes preguntas: ¿Qué entendemos por ética y moral?, ¿cómo ponerlo en práctica?, ¿cómo transcender estas prácticas hacia nuestros alumnos?, ¿cómo ser coherentes en nuestro discurso y acciones educativas?, ¿hasta dónde debe llegar el nivel de compromiso docente?, ¿hasta dónde llega realmente? y la lista puede llegar a ser infinita. Al tratar de dar respuesta a estas interrogantes nos encontramos con la idea de la concepción del docente como un ser humano involucrado en el proceso enseñanza – aprendizaje, que debe tener un alto sentido del “deber ser” (ético) y del “deber hacer” (moral) ante sus educandos, para generar confianza y cumplir la loable labor de formar las mujeres y hombres del mañana en este mundo complejo, incierto y plagado de desigualdades.

Hoy en día la figura del docente ha ido en franco decaimiento tal vez por los cambios sociales, económicos e inclusive tecnológicos que se han suscitado en el tiempo. Todo esto, hace menester replantearnos el papel del docente desde la ética y la moral, para empezar a redescubrirse como actor principal de los cambios sociales que estamos enfrentando y que, además, necesitamos. Creemos que el docente ha sido y seguirá siendo un guía de seres humanos que, como se mencionó antes, tiene una responsabilidad ética y moral, en su ejercicio profesional, que se extiende hacia aquellos que se están formando.

Frecuentemente, los sistemas educativos se centran en el desarrollo de habilidades técnicas y ciertas destrezas en los estudiantes con el fin presupuesto de prepararlos para la vida profesional. Sin embargo, la educación tiene una responsabilidad que va más allá de la simple instrucción de ciertos conocimientos y, es la formación de ciudadanos, de las personas del mañana. Por esta razón, es imperativo que se incorporen, mejor dicho, se retomen o replanteen valores éticos y morales en la educación y, que esto redunde en la construcción de sociedades más justas. Obviamente, la raíz reside en la concepción que debemos tener los docentes sobre la ética y la moral. Por esta razón, hemos tratado de definir qué es la ética y la moral.

Al revisar las definiciones de ética, encontramos una cantidad ilimitada de enunciados que tienen aspectos en común como; ciencia, estudio filosófico, conducta humana, actos libres, filosofía de valores morales, rectitud, entre otros. Estos aspectos son importantes a considerar en el entendimiento de la ética. Coincidimos con algunos autores en precisar la ética como el estudio racional y sistemático de las acciones libres (voluntarias) del ser humano, desde el enfoque (universal) del bien. Sin embargo, tal como lo señala Correa (2015), la ética analiza o juzga actos concretos de las personas, pero no juzga a las personas es decir, analiza al hecho y no a la persona que lo realizó (Correa, 2015). Entendiendo a la ética como ciencia podemos decir que esta ofrece herramientas para el análisis de las acciones y la toma de decisiones que nos permite comprender mejor el acto realizado.

Como vimos en la definición anterior, la ética tiene un enfoque universal, a pesar de ello, el debate ético, hoy en día, ha resultado en una gran variedad de posiciones muchas de ellas opuestas entre sí. Algunos autores atribuyen este hecho, entre otras cosas, a la libertad de pensamiento trayendo como consecuencia que no hay verdades éticas universales. (Calderon & Loja, 2018) De allí, el llamado inicial a replantearnos desde la ética el rol del docente.

La moralidad tampoco escapa de esta transformación. Entendemos a la moralidad como todos esos actos o decisiones que toma el docente basado en los principios subconscientes fijados de acuerdo a su entorno social y su formación académica. Entonces, ¿qué sucede hoy en día con la moral? Hemos observado que muchos principios morales como la responsabilidad, la equidad, la puntualidad, la tolerancia, etc., que caracterizan la práctica docente, han venido mermando de forma importante en los últimos años. Según Ramírez (2000), las exiguas remuneraciones y condiciones de trabajo adversas han creado un clima alrededor del docente que contribuye a generar altos niveles de desmotivación, repercutiendo de manera inmediata en su quehacer profesional. (Ramirez, Bravo, & Pernía, 2000). Si pensamos en los docentes como entes que, de alguna manera, influyen o intervienen en la formación moral de las personas, cada día se hace más importante formar en valores y no limitarnos, desde la apatía o desánimo, a la enseñanza de contenidos. Debemos reflexionar sobre la urgencia de aumentar el perfil ético y moral de los responsables de la educación de las futuras generaciones.

Ahora bien, no sólo el maestro sino también el alumno y por supuesto la interacción alumno – maestro, tienen un destacado papel en la formación de ciudadanos y su desarrollo moral. La educación, independientemente del área de conocimiento que se pretende formar, debe retomar su concepción originaria sobre los valores: morales en el reconocimiento del “qué debe hacerse” y éticos sobre el “porqué se debe hacer”. Indudablemente, se trata de la formación de personas en principios para la convivencia en su entorno social. Se trata de la oportunidad para que la práctica docente tematice las relaciones personales sobre la filosofía entendida como la ética de explicación y sentido a la moralidad. (Inciarte, 2004)

Lo antes expuesto permite reflexionar si, las ideas sobre la ética de los docentes tienen relación con su práctica. Se debe hacer el esfuerzo por concientizar en los profesores en su acción pedagógica sobre el papel que juega la moralidad por cuanto a través de esta se puede propiciar un sentido ético renovado para los alumnos. Según Suarez y col. (2016) “las concepciones del maestro sobre la ética y su relación con la practica docente son el lugar y la condición de posibilidad de una educación para la ciudadanía”. (Suarez, Martín, Mejía, & Acuna, 2016)

El rol que el profesorado ha desempeñado dentro de las sociedades ha marcado rotundos cambios y reflexiones frente al sistema educativo, y debe seguir siendo así. Pérez (2012), asevera que la labor del docente va más allá de la reproducción de conocimientos; es decir, es el encargado de guiar a los educandos durante todo su proceso de enseñanza – aprendizaje, pero sobre todo es quien facilita la construcción de su proyecto de vida hacia el saber (Pérez-Gómez, 2012).

Los daños colaterales de la modernidad han complejizado progresivamente las prácticas educativas en el mundo globalizado, mediatizado por las tecnologías lo cual conlleva a reflexionar sobre las necesidades educativas desde un enfoque inclusivo, diverso e intercultural. (Angulo, 2012) Por tal motivo el tipo de enseñanza requiere de una evolución capaz de responder a las necesidades actuales, capaz de retomar o mejor, replantear la figura del docente en esta coyuntura social que vivimos. Freire (2008), afirma que la responsabilidad ética en el ejercicio de la tarea docente debe referirse a la ética universal del ser humano, que condena la explotación de la fuerza de trabajo, que se opone a la injusticia y a la mentira y que respeta la dignidad del ser humano. Todos estos valores éticos universales que gestionen nuestras acciones morales en el ejercicio pedagógico. Esta idea de la ética, según Freire (2008), es inseparable del acto educativo, “es vivirla en nuestra práctica, testimoniarla, con energía, a los educandos en nuestras relaciones con ellos”. (p. 18) (Freire, 2008).

Referencia:

Angulo, G. (2012). Las concepciones sobre el docente o diferentes maneras de concebir el ejercicio de la docencia. Caracas: Revista de Investigación vol.36 no.75. Obtenido de http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1010-29142012000100002

Calderon, P., & Loja, H. (2018). Un cambio imprescindible: el rol del docente en el siglo XI. ILLARI, núm. 6. Obtenido de www.aacademica.org/margarita.calderon/2

Correa, P. (2015). Ética para educadores ¿Cuál es el lugar de la ética en el siglo XXI? Santiago de Chile: Universitaria, 1era edid.

Freire, P. (2008). Pedagogía de la autonomía: Saberes necesarios para la práctica educativ. Argentina: Ediciones argentina s.a. Obtenido de https://redclade.org/wp-content/uploads/Pedagogia-de-la-Autonomia.pdf

Inciarte, M. (2004). Tecnologías de la información y la comunicación. Un eje transversal para el logro de aprendizajes significativos. REICE - Revista Electrónica Iberoamericanasobre Calidad, Eficacia y Cambio en Educación. Vol.2, No. 1 . Obtenido de http://www.ice.deusto.es/rinace/reice/vol2n1/iniciarte.pdf

Ramirez, T., Bravo, L., & Pernía, E. (2000). El sistema educativo venezolano: Reforma, descentralización y rabajo docente. Caracas: Panapo.

Suarez, J., Martín, J., Mejía, D., & Acuna, E. (2016). Ética y práctica docente. Barranquilla (Colombia): Editorial Universidad del Norte.