Visualizador de moléculas
El visualizador de moléculas permite que el usuario pueda ver moléculas tridimensionales, debiendo para ello introducir un fichero con la estructura de la molécula. El visualizador trabaja en el supuesto que todas las moléculas estén formadas por dos componentes, átomos y enlaces. Cuando el visualizador muestre un átomo lo representará como una esfera de un color, determinado por un fichero de configuración y de esta manera cada elemento químico tendrá un color diferente.
Existen distintos tipos de enlaces químicos (enlace iónico, covalente, metálico, etc.) que mantienen unidos los átomos que forman la molécula. En todos los casos el enlace es una fuerza que une átomos y por tanto si pudiésemos ver a simple vista una molécula sólo veríamos los átomos mientras que los enlaces serían invisibles. El visualizador representa un enlace dibujando un cilindro entre los
La aplicación permite además configurar el visualizador de tal manera que el usuario puede escoger entre diversas opciones. Podemos representar una molécula viendo sólo los enlaces, los enlaces y los átomos o sólo los átomos. También podemos manipular una molécula trasladándola, girándola, haciendo zoom, etc.
Editor de cristales
Si miramos la definición de cristal en un diccionario dice:
Los cristales son una disposición periódica de átomos o moléculas en el espacio, en el que hay puntos en los que un observador está rodeado por el mismo número y tipo de átomos. Los cristales poseen simetría traslacional, esto significa que desde cualquier punto del cristal podemos llegar a otro punto, que no se diferencia del anterior. Es decir, el entorno de cada punto de la red es idéntico para cualquier traslación.
La definición es más completa si se añade que los cristales están constituidos por dos elementos, por una parte la estructura regular, o red regular, de puntos en el espacio y por otro lado el motivo, el conjunto de átomos o moléculas que se repiten en cada uno de estos puntos reticulares. Para ver un ejemplo ver la figura 1. La cristalografía es la ciencia que estudia los diferentes tipos de estructuras.
Figura 1: En este caso la red se conoce como Cúbica centrada en las caras (fcc), y el motivo es el átomo de hierro (Fe).
El Editor de cristales permite al usuario escoger el tipo de estructura, mostrándola inicialmente vacía para que se pueda insertar en ella el motivo deseado.
El número total de redes posibles en tres dimensiones se puede reducir a 14, las llamadas Redes de Bravais y todas ellas con sus variantes pueden ser visualizadas en la aplicación. Además hemos incluido algunas estructuras básicas adicionales bajo el epígrafe de Cristales simples, por la importancia que ostentan. Por ello, la aplicación tendrá dos editores, el Editor de cristales de Bravais y el Editor de cristales simples respectivamente.
Editor de cristales de Bravais
Como hemos dicho antes, las redes cristalinas corresponden a una disposición de puntos en el espacio con la propiedad de tener simetría traslacional. Esto quiere decir que cada punto de la red se puede obtener de otro punto mediante una traslación.
Las redes cristalinas se pueden racionalizar introduciendo el concepto de celda unitaria, la cual es un paralelepípedo que por traslación de sí mismo genera completamente la red cristalina.
Una celda unitaria se caracteriza por tres vectores que definen las tres direcciones independientes del paralelepípedo. Esto se traduce en seis parámetros de red, que son los módulos, a, b y c, de los tres vectores, y los ángulos ab y l que forman entre sí, como se muestra en la figura 2. Estos tres vectores forman una base del espacio tridimensional, de tal manera que las coordenadas de cada uno de los puntos de la red se pueden obtener a partir de ellos por combinación lineal con los coeficientes enteros.
En los cristales existen únicamente 32 clases de redes diferentes. Este es el resultado de buscar todas las simetrías posibles en que los puntos de una red se pueden agrupar de forma que sean compatibles con la existencia de un cristal.
Al establecer las restricciones de simetría que ha de obedecer la métrica para cada una de las 32 clases de simetría se observa que existen 7 conjuntos de parámetros de redes diferentes. Estos parámetros permiten clasificar las 32 clases de cristales en siete sistemas cristalográficos:
Sistema cúbico: a = b = c a = b = g = 90º
Sistema hexagonal: a = b ¹ c a = b = 90º g = 120º
Sistema tetragonal: a = b ¹ c a = b = g = 90º
Sistema Trigonal (*): a = b = c a = b = g ¹ 90º
Sistema ortorrómbico: a ¹ b ¹ c a = b = g = 90º
Sistema monoclínico: a ¹ b ¹ c a = g = 90º b ¹ 90º
Sistema triclínico: a ¹ b ¹ c a ¹b¹ g
- También se le conoce como Sistema Rómbico.
Las celdas que únicamente tienen puntos reticulares en los vértices del paralelepípedo se denominan celdas primitivas o simples y se denotan con la letra P. Las celdas centradas en las caras, que se escriben con la letra F, tienen puntos reticulares en los vértices del paralelepípedo y en el punto medio de cada cara. Las celdas con puntos situados en las bases, estas se denominan A, B, C según sean las caras que tienen los dos puntos reticulares. Y las celdas centradas en el cuerpo tienen los puntos reticulares en los vértices del paralelepípedo y otro punto reticular en el interior de la celda unitaria, a distancia equidistante a todos los vértices, y se escriben con la letra I.
Así pues, si hay siete sistemas cristalográficos y cuatro tipos diferentes de celdas unitarias deberían existir 28 redes diferentes. En realidad, el número total de redes posibles se reduce a 14 y son conocidas como Redes de Bravais. Se puede demostrar que cualquier red no incluida se puede reducir a una de las catorce.
Redes de Bravais
Sistema P F I C (*) Cúbico Sí Sí Sí Hexagonal Sí Tetragonal Sí Sí Trigonal Sí (**) Ortorrómbico Sí Sí Sí Sí Monoclínico Sí Sí Triclínico SÍ
- Faltaría incluir los tipos centrados en la cara A y B, pero ambos se pueden reducir de tipo C.
- * Este tipo se conoce como Trigonal R.
Editor de cristales simples
Las estructuras cristalinas simples que se estudiarán son: Cloruro de sodio, Cloruro de cesio, Hexagonal compacta, Diamante y Sulfuro de Zinc.
Estructura del Cloruro de Sodio
(Na Cl)
La red del Cloruro de sodio está basada en la red cúbica centrada en las caras y el motivo es un átomo de Sodio (Na) y un átomo de Cloro (Cl) separados por ½ de la diagonal de una celda cúbica (ver figura 3). Hay cuatro unidades de Na Cl en cada unidad cúbica.
Figura 3: En este cristal existen ocho celdas unitarias (2×2x2)
Cada átomo tiene como vecinos más próximos seis átomos de la clase opuesta. Algunos cristales que tienen la misma disposición que el Na Cl se pueden ver en la siguiente tabla:
Cristal a (Å) Cristal a(Å) LiH 4,08 Ag Br 5,77 MgO 4,20 PbS 5.92 MnO 4,43 KCl 6,29 Na Cl 5,63 KBr 6.59
El parámetro a representa el valor de la arista del cubo en angstrom: 1 Å º 10–10 m
Estructura del Cloruro de Cesio
La estructura del Cloruro de cesio se puede ver en la figura 4. Hay una molécula por cada celda primitiva, con átomos en las esquinas y en el interior a partir de una red cúbica primaria, también conocida como cúbica I. Cada átomo puede ser visto como el centro de un cubo de átomos de la clase opuesta, así el número de sus vecinos más próximos son de 8. Las siguientes moléculas tienen la misma estructura:
Cristal a (Å) Cristal a (Å) Be Cu 2,70 Li Hg 3,29 Al Ni? 2,88 NH 4 Cl? 3,87 Cu Zn? (b -brass) 2,94 Tl Br? 3,97 Cu Pd? 2,99 Cs Cl 4,11 Ag Mg? 3,28 TlI 4,20
El parámetro a representa el valor de la arista del cubo en angstrom.
Hay un número infinito de maneras de disponer esferas idénticas de una forma regular que maximice el espacio compartido. Una de ésas es la estructura cúbica centrada en las caras, también conocida como fcc, la otra es el estructura hexagonal compacta o hcp. La fracción de volumen total ocupado por las esferas es 0,74 por ambas estructuras. Otras disposiciones que no sean estructuras, regulares o no, pueden llegar empaquetarse más densas, pero ya no serían cristales sólidos.
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Competencias Digitales (Tic’s Basicas) a practicar con este TEMA:
- Usar (click en )www.Google.com para buscar y localizar UN material academico apropiado y que se pueda recomendar para el tema, ver VIDEO BUSQUEDAS abajo en esta pagina.
- En el post ( o tema ) apropiado en el Libro de Blogger, pegar el material localizado y que se recomienda para este tema, ver VIDEO BLOGGER abajo en esta pagina.
pd: Recordar incluir la fuente del tema usando el formato de citacion apropiado, ver VIDEO WIKIPEDIA abajo en esta pagina.
- En el editor de Blogger usar colores para destacar los parrafos mas importantes y usar subrayados para las citas mas relevantes.
- En el post ( o tema ) apropiado en el libro en Blogger, para incluir ecuaciones o notacion matematica se debera usar el icono del editor de Blogger IMAGE y construir esta notacion matematica con imagenes Latex, ver VIDEO LATEX ABAJO.
- Construir al final y despues de la fuente del material, un breve resumen ( no mas de 2–3 parrafos) explicando palabras propias el contenido del tema.
pd: Se pueden usar alguna de las citas que encontradas dentro del tema, solo recordar encerrarla entre comillas.
pd: Se pueden usar tambien cambios en fonts para darle mas visibilidad, consistencia y relevancia al resumen del tema.
- PUNTOS EXTRAS Si se usa una segunda fuente valiosa de informacion y recordar encadenar los dos materiales mediante uno o dos parrafos apropiados.
- Enviar a el maestro o compañeros un correo electronico que incluya la liga a el tema en blogger para revision, recomendacion, sugerencias y evaluacion, ver VIDEO LIGAS GMAIL abajo.
- Sacar una cuenta (click en)http://docs.google.com, usando el correo de Gmail y tratar de conseguir el mismo usuario que se construyo en Gmail y Blogger ver VIDEO GOOGLE DOCS abajo en esta pagina.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
pd: Google Docs es el equivalente a OFFICE pero con la caracteristica que todos sus componentes ( procesador de palabras, presentacion electronica y hoja de calculo) estan completamente en internet, es decir todos los archivos o material estaran en linea, seguros y siempre disponibles, ademas de que se pueden trabajarlos desde cualquier pc, ya sea la personal, la del laboratorio de la escuela o la de un lugar publico como la biblioteca o un cafe internet.
- Construir una Presentacion Electronica ( usando muy pocos slides) del tema en GOOGLE DOCS e incrustrarla en el tema de bloger ver VIDEO GOOGLE DOCS en esta pagina abajo.
pd: Recordar que una presentacion electronica, es solamente un resumen muy condensado del tema ( o mapa o guia mental ), que ayuda a recordar los elementos y conceptos mas basicos del tema, cuando se estan exponiendo frente a un grupo.
pd: No olvidar incluir un primer slide con el titulo de la presentacion electronica, un segundo slide con un indice de la presentacion electronica y un ultimo slide con dos o tres parrafos de conclusiones y bibliografia.
- Buscar en Google Imagenes o www.Flickr.com o www.PhotoBucket.com una galeria de fotos o de imagenes apropiadas al tema actual,
- Para los casos de Photobucket y Flicker, ambos sitios proporcionan ligas a sus imagenes y tambien objetos (los recuerdan??), que se pueden incluir en el tema del libro apropiado en Blogger.
pd: para estos sitios deberan obtener una cuenta usando el correo de gmail y de preferencia obtener el mismo usario que se ha venido manejando a lo largo del curso.
pd: Tratar de usar resoluciones y tamaños de imagenes chicos o medianos, recordar que todo este material termina en el post del tema en Blogger y esa pagina no tiene mucho espacio para desplegar fotos o imagenes.
pd: El formato apropiado para fotos o imagenes es JPG, tratar de no usar otros formatos.
pd: Se puede construir y conseguir esta coleccion o galeria de imagenes con:
1) Usando Google Imagenes, recordar conseguir solo imagenes que tengan permiso de publicacion abierto, no usar imagenes o fotos que tengan derechos reservados.
pd: Estas fotos almacenarlas en un folder en el desktop o escritorio de su computadora y subirlas a el post en blogger usando el icono IMAGE del editor de Blogger.
2) Flickr y Photo Bucket tambien tienen una gran cantidad de imagenes que se pueden usar o mejor dicho enlazar a el tema o post en Blogger.
3) Tambien se puede usar la camaras digitales o las camaras de sus telefonos celulares.
4) Tambien se puede usar el programa o aplicacion llamado Srip32.exe( solo buscar srip32 en google) bajarlo e instalarlo, este programa permite capturar una pantalla de la pc, es decir si se encuentra un sitio con imagenes o incluso texto apropiado o relevante al tema, capturar la pantalla con srip32 y ya se tendra la imagen, ver VIDEO Srip32 abajo.
- Incluir al menos una imagen de cada uno de los dos sitios (flickr y Photobucket) en el tema o post que se esta construyendo en Blogger.
- PUNTOS EXTRAS Si se incluyen una galeria completa de imagenes apropiadas desde cualquiera de estos sitios de FLICKR o Photobucket.
- Sacar una cuenta (click en)www.DivShare.com, usando el correo de Gmail y tratar de conseguir el mismo usuario que se consiguio en Gmail y Blogger y Flickr ver VIDEO DIVSHARE abajo en esta pagina.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
pd: Usar Divshare para almacenar material en audio (MP3) apropiado a el tema ( no usarlo para almacenar material comercial o les suspenden la cuenta)
pd: El material en Audio, con formato MP3 se debera producir usando un microfono en la pc y programas de aplicacion apropiados, llamados editores de audio, un ejemplo de ellos es el SOUND RECORDER que ya viene en Windows, pero se recomienda usar mejor AUDACITY ( solo buscar en google AUDACITY) bajarlo e instalarlo, ver VIDEO AUDACITY abajo.
- Crear al menos dos archivos de audio mp3:
1) El primero de ellos sera la lectura completa de este tema en voz apropiada. ( o aprender a editar con audacity la voz)
2) El segundo de ellos sera un resumen del tema. ( buena voz o editarla con audacity)
3) Ambos archivos subirlos a Div Share (recordor que tienen que ser MP3) y el reproductor que proporciona gratis Div Share, ver VIDEO DIVSHARE abajo e insertarlo en el lugar apropiado del tema que se esta construyendo en Blogger.
4) Ejemplo del reproductor incrustado en una pagina:
- Sacar una cuenta (click en)www.YouTube.com, usando el correo de Gmail y tratar de conseguir el mismo usuario que se consiguio en Gmail y Blogger y Flickr.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
- Para producir video se pueden usar tres fuentes:
1) Localizar Videos apropiados en Youtube.
2) Usar nuestras camaras digitales o nuestros telefonos celulares para producir video.
3) Producir un video de la propia pantalla de la computadora ( muy similar a lo que se hizo con Srip32) pero usando un programa especializado en video, tal como CAMSTUDIO (click en www.CamStudio.org) bajar e instalar ( no olvidar bajar e instalar el CODEC que esta abajo en el mismo sitio.
3.1) para Usar Camstudio solo recordar que es muy similar a Srip32 Solo que el resultado final es un archivo de video AVI.
- Producir un video de resumen del tema (usar camstudio con el fondo de la pagina con el tema e irlo comentando en voz apropiada)
- Producir un video en vivo con la exposicion del tema ( pueden usar la presentacion electronica de fondo o cualquier otro material, pizarron, filminas, rotafolios, etc.)
- Subir los videos a su cuenta en Youtube e incluirlos o ligarlos en la pagina en Blogger, tambien los pueden subir directamente a BLOGGER ver VIDEO BLOGGER VIDEO abajo.
Saludos y suerte prof Lauro Soto, Ensenada, BC, Mexico.