CIENCIA7: FUERZA. ¿CÓMO RAZONA USTED NUESTRA NATURALEZA A PARTIR DE LA ELECTRICIDAD, LA FUERZA, LA ENERGÍA Y LA RESISTENCIA ELECTRICAS?. En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es toda causa agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

petalofucsia - 14 de noviembre de 2010 - 13:30 - Ciencia7

Fuerza

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Para otros usos de este término, véase Fuerza (desambiguación).

Descomposición de las fuerzas que actúan sobre un sólido situado en un plano inclinado.

En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es toda causa agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newtons (N).

Contenido

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[editar] Introducción

La fuerza es una modelización matemática de intensidad de las interacciones, junto con la energía. Así por ejemplo la fuerza gravitacional es la atracción entre los cuerpos que tienen masa, el peso es la atracción que la tierra ejerce sobre los objetos en las cercanías de su superficie, la fuerza elástica es el empuje o tirantez que ejerce un resorte comprimido o estirado respectivamente, etc. En física hay dos tipos de ecuaciones de fuerza: las ecuaciones "causales" donde se especifica el origen de la atracción o repulsión: por ejemplo la ley de la gravitación universal de Newton o la ley de Coulomb y las ecuaciones de los efectos (la cual es fundamentalmente la segunda ley de Newton).

La fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). En este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien de deformarlo.

Comúnmente nos referimos a la fuerza aplicada sobre un objeto sin tener en cuenta al otro objeto u objetos con los que está interactuando y que experimentarán, a su vez, otras fuerzas. Actualmente, cabe definir la fuerza como un ente físico-matemático, de carácter vectorial, asociado con la interacción del cuerpo con otros cuerpos que constituyen su entorno.

[editar] Historia

Busto de Arquímedes.

El concepto de fuerza fue descrito originalmente por Arquímedes, si bien únicamente en términos estáticos. Arquímedes y otros creyeron que el "estado natural" de los objetos materiales en la esfera terrestre era el reposo y que los cuerpos tendían, por sí mismos, hacia ese estado si no se actuaba sobre ellos en modo alguno. De acuerdo con Aristóteles la perseverancia del movimiento requería siempre una causa eficiente (algo que parece concordar con la experiencia cotidiana, donde las fuerzas de fricción pueden pasar desapercibidas).

Galileo Galilei (1564 - 1642) sería el primero en dar una definición dinámica de fuerza, opuesta a la de Arquímedes, estableciendo claramente la ley de la inercia, afirmando que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza permanece en movimiento inalterado. Esta ley, que refuta la tesis de Arquímedes, aún hoy día no resulta obvia para la mayoría de las personas sin formación científica

Se considera que fue Isaac Newton el primero que formuló matemáticamente la moderna definición de fuerza, aunque también usó el término latino vis ('fuerza') para otros conceptos diferentes. Además, Isaac Newton postuló que las fuerzas gravitatorias variaban según la ley de la inversa del cuadrado de la distancia.

Charles Coulomb fue el primero que comprobó que la interacción entre cargas eléctricas o electrónicas puntuales. variaba también según la ley de la inversa del cuadrado de la distancia (1784).

En 1798, Henry Cavendish logró medir experimentalmente la fuerza de atracción gravitatoria entre dos masas pequeñas utilizando una balanza de torsión. Gracias a lo cual pudo determinar el valor de la constante de la gravitación universal y, por tanto, pudo calcular la masa de la Tierra.

Con el desarrollo de la electrodinámica cuántica, a mediados del siglo XX, se constató que la "fuerza" era una magnitud puramente macroscópica surgida de la conservación del momento lineal o cantidad de movimiento para partículas elementales. Por esa razón las llamadas fuerzas fundamentales suelen denominarse "interacciones fundamentales".

[editar] Fuerza en mecánica newtoniana

En mecánica newtoniana la fuerza se puede definir tanto a partir de la aceleración y la masa, como a partir de la derivada temporal del momento lineal, ya que para velocidades pequeñas comparadas con la luz ambas definiciones coinciden:

$mathbf{F} = frac{d(mmathbf{v})}{dt} = mmathbf{a}$

En el caso de la estática, donde no existen aceleraciones, las fuerzas actuantes pueden deducirse de consideraciones de equilibrio.

[editar] Fuerza gravitatoria

Fuerzas gravitatorias entre dos partículas.

En mecánica newtoniana la fuerza de atracción entre dos masas, cuyos centros de gravedad están lejos comparadas con las dimensiones del cuerpo,^[1] viene dada por la ley de la gravitación universal de Newton:

$mathbf{F}_{21} = -Gfrac{m_1m_2}{|mathbf{r}_{21}|^2}mathbf{e}_{21} = -Gfrac{m_1m_2}{|mathbf{r}_{21}|^3}mathbf{r}_{21}$

Donde:

$mathbf{F}_{21}$ es la fuerza que actúa sobre el cuerpo 2, ejercida por el cuerpo 1. $G,$ constante de la gravitación universal. $mathbf{r}_{21}=mathbf r_2 -mathbf r_1$ vector de posición relativo del cuerpo 2 respecto al cuerpo 1. $mathbf{e}_{21}$ es el vector unitario dirigido desde 1 hacía 2. $m_1, m_2,$ masas de los cuerpos 1 y 2.

Cuando la masa de uno de los cuerpos es muy grande en comparación con la del otro (por ejemplo, si tiene dimensiones planetarias), la expresión anterior se transforma en otra más simple:

$mathbf{F} = -mleft(Gfrac{M}{R_0^2}right) hat{mathbf{u}}_r = -mghat{mathbf{u}}_r = mmathbf{g}$

Donde:

$mathbf{F}$ es la fuerza del cuerpo de gran masa ("planeta") sobre el cuerpo pequeño. $mathbf{u}_r$ es un vector unitario dirigido desde el centro del "planeta" al cuerpo de pequeña masa. $R_0,$ es la distancia entre el centro del "planeta" y el del cuerpo pequeño..

[editar] Fuerzas internas y de contacto

F_N representa la fuerza normal ejercida por el plano inclinado sobre el objeto situado sobre él.

En los sólidos, el principio de exclusión de Pauli conduce junto con la conservación de la energía a que los átomos tengan sus electrones distribuidos en capas y tengan impenetrabilidad a pesar de estar vacíos en un 99%. La impenetrabildad se deriva de que los átomos sean "extensos" por el principio de Pauli y que los electrones de las capas exteriores ejerzan fuerzas electrostáticas de repulsión que hacen que la materia sea macroscópicamente impenetrable. Lo anterior se traduce en que dos cuerpos puestos en "contacto" experimentarán superficialmente fuerzas resultantes normales (o aproximadamente normales) a la superficie que impedirán el solapamiento de las nubes electrónicas de ambos cuerpos.

Las fuerzas internas son similares a las fuerzas de contacto entre ambos cuerpos y si bien tienen una forma más complicada, ya que no existe una superficie macroscópica a través de la cual se den la superficie. La complicación se traduce por ejemplo en que las fuerzas internas necesitan ser modelizadas mediante un tensor de tensiones en que la fuerza por unidad de superficie que experimenta un punto del interior depende de la dirección a lo largo de la cual se consideren las fuerzas.

Lo anterior se refiere a sólidos, en los fluidos en reposo las fuerzas internas dependen esencialmente de la presión, y en los fluidos en movimiento también la viscosidad puede desempeñar un papel importante.

[editar] Fricción

Artículo principal: Fricción

La fricción puede darse entre las superficies libres de sólidos, en el tratamiento de los problemas mediante mecánica newtoniana la fricción entre sólidos frecuentemente se modeliza como una fuerza sobre el plano tangente del contacto entre sólidos, de valor proporcional a la fuerza normal.

El rozamiento entre sólido líquido y en el interior de un líquido o un gas depende esencialmente de si el flujo se considera laminar o turbulento, de la ecuación constitutiva.

[editar] Fuerzas de campos estacionarios

En mecánica newtoniana también es posible modelizar algunas fuerzas constantes en el tiempo como campos de fuerza. Por ejemplo la fuerza entre dos cargas eléctricas inmóviles, puede representarse adecuadamente mediante la ley de Coulomb:

$mathbf{F}_{12} = -kappafrac{q_1q_2}{|mathbf{r}_{12}|^3}mathbf{r}_{12}$

Donde:

$mathbf{F}_{12}$ es la fuerza ejercida por la carga 1 sobre la carga 2. $kappa,$ una constante que dependerá del sistema de unidades para la carga. $mathbf{r}_{12}$ vector de posición de la carga 2 respecto a la carga 1. $q_1, q_2,$ valor de las cargas.

También los campos magnéticos estáticos y los debidos a cargas estáticas con distribuciones más complejas pueden resumirse en dos funciones vectoriales llamadas campo eléctrico y campo magnético tales que una partícula en movimiento respecto a las fuentes estáticas de dichos campos viene dada por la expresión de Lorentz:

$mathbf{F} = q (mathbf{E} + mathbf{v} times mathbf{B}),$

Donde:

$mathbf{E}$ es el campo eléctrico. $mathbf{B}$ es el campo magnético. $mathbf{v}$ es la velocidad de la partícula. $q,$ es la carga total de la partícula.

Los campos de fuerzas no constantes sin embargo presentan una dificultad especialmente cuando están creados por partículas en movimiento rápido, porque en esos casos los efectos relativistas de retardo pueden ser importantes, y la mecánica clásica, da lugar a un tratamiento de acción a distancia que puede resultar inadecuado si las fuerzas cambian rápidamente con el tiempo.

[editar] Unidades de fuerza

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) y en el Cegesimal (cgs), el hecho de definir la fuerza a partir de la masa y la aceleración (magnitud en la que intervienen longitud y tiempo), conlleva a que la fuerza sea una magnitud derivada. Por en contrario, en el Sistema Técnico la fuerza es una Unidad Fundamental y a partir de ella se define la unidad de masa en este sistema, la unidad técnica de masa, abreviada u.t.m. (no tiene símbolo). Este hecho atiende a las evidencias que posee la física actual, expresado en el concepto de Fuerzas Fundamentales, y se ve reflejado en el Sistema Internacional de Unidades.

Sistema Internacional de Unidades (SI)
- newton (N)
Sistema Técnico de Unidades
- kilogramo-fuerza (kg_f) o kilopondio (kp)
Sistema Cegesimal de Unidades
- dina (dyn)
Sistema Anglosajón de Unidades
- Poundal
- KIP
- Libra fuerza (lb_f)

Equivalencias

1 newton = 100 000 dinas1 kilogramo-fuerza = 9,806 65 newtons1 libra fuerza ≡ 4,448 222 newtons

[editar] Fuerza en mecánica relativista

En relatividad especial la fuerza se debe definir sólo como derivada del momento lineal, ya que en este caso la fuerza no resulta simplemente proporcional a la aceleración:

$mathbf{F} = frac{d}{dt}left( frac{mmathbf{v}}{sqrt{1-frac{v^2}{c^2}}}right) = frac{mmathbf{v}}{left[1-frac{v^2}{c^2}right]^{3/2}} left( frac{mathbf{v}}{c^2}cdot mathbf{a} right) + frac{mmathbf{a}}{sqrt{1-frac{v^2}{c^2}}}$

De hecho en general el vector de aceleración y el de fuerza ni siquiera serán paralelos, sólo en el movmieno movimiento circular uniforme y en cualquier movimiento rectilíneo serán paralelos el vector de fuerza y aceleración pero en general se el módulo de la fuerza dependerá tanto de la velocidad como de la aceleración.

[editar] "Fuerza" gravitatoria

En la teoría de la relatividad general el campo gravitatorio no se trata como un campo de fuerzas real, sino como un efecto de la curvatura del espacio-tiempo. Una partícula másica que no sufre el efecto de ninguna otra interacción que la gravitatoria seguirá una trayectoria geodésica de mínima curvatura a través del espacio-tiempo, y por tanto su ecuación de movimiento será:

$cfrac{d^2 x^mu}{ds^2} + sum_{sigma,nu} Gamma_{sigma nu}^{mu} cfrac{dx^sigma}{ds}cfrac{dx^nu}{ds} = 0$

Donde:

$x^mu,$ son las coordenadas de posición de la partícula. $s,$ el parámetro de arco, que es proporcional al tiempo propio de la partícula. $Gamma_{sigmanu}^mu,$ son los símbolos de Christoffel correspondientes a la métrica del espacio-tiempo.

La fuerza gravitatoria aparente procede del término asociado a los símbolos de Christoffel. Un observador en "caída libre" formará un sistema de referencia en movimiento en el que dichos símbolos de Christoffel son nulos, y por tanto no percibirá ninguna fuerza gravitatoria tal como sostiene el principio de equivalencia que ayudó a Einstein a formular sus ideas sobre el campo gravitatorio.

[editar] Fuerza electromagnética

El efecto del campo electromagnético sobre una partícula relativista viene dado por la expresión covariante de la fuerza de Lorentz:

$f_{alpha} = sum_{beta} q F_{alpha beta} u^{beta} ,$

Donde:

$f_alpha,$ son las componentes covariantes de la cuadrifuerza experimentada por la partícula. $F_{alphabeta},$ son las componentes del tensor de campo electromagnético. $u^alpha,$ son las componentes de la cuadrivelocidad de la partícula.

La ecuación de movimiento de una partícula en un espacio-tiempo curvo y sometida a la acción de la fuerza anterior viene dada por:

$mfrac{Du^mu}{Dtau} = mleft (cfrac{d^2 x^mu}{dtau^2} + Gamma_{sigma nu}^{mu} cfrac{dx^sigma}{dtau}cfrac{dx^nu}{dtau} right) = f^mu$

Donde la expresión anterior se ha aplicado el convenio de sumación de Einstein para índices repetidos, el miembro de la derecha representa la cuadriaceleración y siendo las otras magnitudes:

$f^mu = g^{mualpha}f_alpha,$ son las componentes contravarianetes de la cuadrifuerza electromagnética sobre la partícula. $m,$ es la masa de la partícula.

[editar] Fuerza en física cuántica

[editar] Fuerza en mecánica cuántica

En mecánica cuántica no resulta fácil definir para muchos sistemas un equivalente claro de la fuerza. Esto sucede porque en mecánica cuántica un sistema mecánico queda descrito por una función de onda o vector de estado $scriptstyle |psi rangle$ que en general representa a todo el sistema en conjunto y no puede separarse en partes. Sólo para sistemas donde el estado del sistema pueda descomponerse de manera no ambigua en la forma $scriptstyle |psi rangle = |psi_A rangle + |psi_B rangle$ donde cada una de esas dos partes representa una parte del sistema es posible definir el concepto de fuerza. Sin embargo en la mayoría de sistemas interesanes no es posible esta descomposición. Por ejemplo si consideramos el conjunto de electrones de un átomo, que es un conjunto de partículas idénticas no es posible determinar una mangitud que represente la fuerza entre dos electrones concretos, porque no es posible escribir una función de onda que describa por separado los dos electrones.

Sin embargo, en el caso de una partícula aislada sometida a la acción de una fuerza conservativa es posible describir la fuerza mediante un potencial externo e introducir la noción de fuerza. Esta situación es la que se da por ejemplo en el modelo atómico de Schrödinger para un átomo hidrogenoide donde el electrón y el núcleo son discernibles uno de otro. En éste y otros casos de una partícula aislada en un potencial el teorema de Ehrenfest lleva a una generalización de la segunda ley de Newton en la forma:

$frac{d}{dt}langle prangle = int Phi^* V(mathbf{x},t)nablaPhi~d^3mathbf{x} - int Phi^* (nabla V(mathbf{x},t))Phi ~d^3mathbf{x} - int Phi^* V(mathbf{x},t)nablaPhi~d^3mathbf{x}$ $= 0 - int Phi^* (nabla V(mathbf{x},t))Phi ~d^3mathbf{x} - 0 = langle -nabla V(mathbf{x},t)rangle = langle F rangle,$

Donde:

$<p>,$ es el valor esperado del momento lineal de la partícula. $Phi(mathbf{x}), Phi^*(mathbf{x})$ es la función de onda de la partícula y su compleja conjugada. $V(mathbf{x},t),$ es el potencial del que derivar las "fuerzas". $nabla,$ denota el operador nabla.

En otros casos como los experimentos de colisión o dispersión de partículas elementales de energía positiva que son disparados contra otras partículas que hacen de blanco, como los experimentos típicos llevados a cabo en aceleradores de partículas a veces es posible definir un potencial que está relacionado con la fuerza típica que experimentará una partícula en colisión, pero aún así en muchos casos no puede hablarse de fuerza en el sentido clásico de la palabra.

[editar] Fuerzas fundamentales en teoría cuántica de campos

Artículo principal: Interacciones fundamentales

Cuadro explicativo de las 4 fuerzas fundamentales.

En teoría cuántica de campos, el término "fuerza" tiene un sentido ligeramente diferente al que tiene en mecánica clásica debido a la dificultad específica señalada en la sección anterior de definir un equivalente cuántico de las fuerzas clásicas. Por esa razón el término "fuerza fundamental" en teoría cuántica de campos se refiere al modo de interacción entre partículas o campos cuánticos, más que a una medida concreta de la interacción de dos partículas o campos.

La teoría cuántica de campos trata de dar una descripción de las formas de interacción existentes entre las diferentes formas de materia o campos cuánticos existentes en el Universo. Así el término "fuerzas fundamentales" se refiere actualmente a los modos claramente diferenciados de interacción que conocemos. Cada fuerza fundamental quedará descrita por una teoría diferente y postulará diferentes lagrangianos de interacción que describan como es ese modo peculiar de interacción.

Cuando se formuló la idea de fuerza fundamental se consideró que existían cuatro "fuerzas fundamentales": la gravitatoria, la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil. La descripción de las "fuerzas fundamentales" tradicionales es la siguiente:

La gravitatoria es la fuerza de atracción que una masa ejerce sobre otra, y afecta a todos los cuerpos. La gravedad es una fuerza muy débil y de un sólo sentido, pero de alcance infinito.
La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria, puede tener dos sentidos (atractivo y repulsivo) y su alcance es infinito.
La fuerza o interacción nuclear fuerte es la que mantiene unidos los componentes de los núcleos atómicos, y actúa indistintamente entre dos nucleones cualesquiera, protones o neutrones. Su alcance es del orden de las dimensiones nucleares, pero es más intensa que la fuerza electromagnética.
La fuerza o interacción nuclear débil es la responsable de la desintegración beta de los neutrones; los neutrinos son sensibles únicamente a este tipo de interacción (aparte de la gravitatoria,

electromagnética y su alcance es aún menor que el de la interacción nuclear fuerte. Sin embargo, cabe señalar que el número de fuerzas fundamentales en el sentido anteriormente expuesto depende de nuestro estado de conocimiento, así hasta finales de los años 1960 la interacción débil y la interacción electromagnética se consideraban fuerzas fundamentales diferentes, pero los avances teóricos permitieron establecer que en realidad ambos tipos de interacción eran manifestaciones fenomenológicamente diferentes de la misma "fuerza fundamental", la interacción electrodébil. Se tiene la sospecha de que en última instancia todas las "fuerzas fundamentales" son manifestaciones fenomenológicas de una única "fuerza" que sería descrita por algún tipo de teoría unificada o teoría del todo.

[editar] Véase también

[editar] Referencia

↑ Si esta condición no se cumple la expresión resultante es diferente debido a que las zonas más cercanas entre cuerpos tienen una influencia mayor que las zonas más alejadas

[editar] Bibliografía

Landau & Lifshitz: Mecánica, Ed. Reverté, Barcelona, 1991. ISBN 84-291-4081-6

[editar] Enlaces externos

Wikiquote alberga frases célebres de o sobre Fuerza. Wikiquote
Segunda y tercera leyes de Newton. Definiciones de fuerza y masa.
Fuerza central y conservativa
Preguntas sobre Fuerzas

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Categoría: Fuerza

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CIENCIA7: EL ORO. El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce.[1] Una onza (31,10 g) de oro puede moldearse en una lámina que cubra 28 m2. Como es un metal blando, son frecuentes las aleaciones con otros metales con el fin de proporcionarle dureza. Además, es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de los agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería.

petalofucsia - 14 de noviembre de 2010 - 13:26 - Ciencia7

Oro

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Para otros usos de este término, véase Oro (desambiguación).

Oro

Platino ← Oro → Mercurio

Tabla completa • Tabla extendida

Información general

Nombre, símbolo, número

Oro, Au, 79

Serie química

Metales de transición

Grupo, período, bloque

11, 6, d

Densidad

19300 kg/m³

Apariencia

Amarillo metálico

N° CAS

7440-57-5

Propiedades atómicas

Masa atómica

196,966569(4) u

Radio medio

135 pm

Radio atómico (calc)

174 pm (Radio de Bohr)

Radio covalente

144 pm

Radio de van der Waals

166 pm

Configuración electrónica

[Xe]4f¹⁴5d¹⁰6s¹

Electrones por nivel de energía

2, 8, 18, 32, 18, 1 (Imagen)

Estado(s) de oxidación

3, 1 (anfótero)

Estructura cristalina

cúbica centrada en las caras

Propiedades físicas

Estado ordinario

Sólido

Punto de fusión

1337,33 K

Punto de ebullición

3129 K

Entalpía de vaporización

334,4 kJ/mol

Entalpía de fusión

12,55 kJ/mol

Presión de vapor

0,000237 Pa a 1337 K

Velocidad del sonido

1.740 m/s a 293.15 K (20 °C)

Varios

Electronegatividad (Pauling)

2,54

Calor específico

128 J/(K·kg)

Conductividad eléctrica

45,5 × 10⁶ S/m

Conductividad térmica

317 W/(K·m)

1.ª Energía de ionización

890,1 kJ/mol

2.ª Energía de ionización

1980 kJ/mol

3.ª Energía de ionización

kJ/mol

Isótopos más estables

iso	AN	Periodo	MD	Ed	PD
iso	AN	Periodo	MD	MeV	PD
¹⁹⁵Au	sin	186,10 días	ε	0,227	¹⁹⁵Pt
¹⁹⁶Au	sin	6,183 días	ε	1.506	¹⁹⁶Pt
¹⁹⁶Au	sin	6,183 días	β−	0,686	¹⁹⁶Hg
¹⁹⁷Au	100%	Estable con 118 neutrones
¹⁹⁸Au	sin	2,69517 días	β−	1,372	¹⁹⁸Hg
¹⁹⁹Au	sin	3,169 días	β−	0,453	¹⁹⁹Hg

Nota: unidades según el SI y en CNPT, salvo indicación contraria.

El oro es un elemento químico de número atómico 79, situado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au (del latín aurum, "brillante amanecer").

Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible al cloro y al agua regia. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales. Se cree que el oro se forma de gases y líquidos que se elevan desde el estructura interna de la Tierra, los cuales se trasladan a la superficie a través de fallas de la corteza terrestre.^[1]

El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resistencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro partiendo de otras sustancias como el plomo, mediante la búsqueda de la llamada piedra filosofal. No hay constancia histórica de que se logre, excepto por rumores y mitos. Actualmente está comprobado químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante.

En heráldica, representa todo poder económico y es símbolo de vanidad.

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[editar] Consideraciones lingüísticas

Etimología. La etimología de la palabra «oro» proviene del latín aurum.^[1]
Sustantivo. Existen otras acepciones de la palabra.
Verbo. "Oro" coincide con el indicativo presente en primera persona del verbo "orar", cuya etimología (del latín os, oris) es diferente de la del sustantivo.
Siglas y abreviaciones. El símbolo químico del oro es “Au”
Expresiones lingüísticas. Hay expresiones idiomáticas empleadas en el lenguaje español que son reconocidas por la Real Academia de la Lengua Española ("regla de oro", "oportunidad de oro", "siglo de oro", "letras de oro", "el tiempo es oro").
Adjetivo. La cualidades particulares del oro han engendrado la raíz de los calificativos áureo y dorado en algunas expresiones ("regla áurea", "sueño dorado").

El oro ha tenido mucha referencia en sentido figurado en el habla y cultura populares, por ejemplo:

La regla de oro que refiere a ciertas normas humanas o científicas.
Cuando se califica algo como valioso o apreciado se dice que es "de oro".
"Oro negro" se refiere al petróleo, por ser riqueza natural no renovable a nivel mundial.
"Oro rosa" puede referirse a los camarones, por ser medio de subsistencia de quienes explotan su captura.
"Oro verde" es otro nombre con el que se conoce al henequén en Yucatán, al aguacate en Michoacán, a las esmeraldas en Colombia, a la planta de coca en Perú, al cannabis y a la soja.
"Oro blanco" es el calificativo frecuentemente adjudicado al Platino y en otras ocasiones al clorhidrato de cocaína. También se le conoce al algodón por los campesinos que se dedican a su cultivo, además del marfil que se obtiene ilegalmente de los colmillos de los elefantes.
"Oro rojo" se llama al coral rojo (Corallium rubrum) por los artesanos y joyeros que trabajan con él para hacer diversas manufacturas y ornatos. Este coral es un pólipo que forma colonias poco ramificadas de hasta 20 cm. Los pólipos son de color blanco y la estructura que los une es roja. Se encuentra a partir de 15 metros de profundidad. Por otro lado, también "oro rojo" es el calificativo que se utiliza en el bajo mundo para referirse a la sangre humana traficada ilegalmente.
"Oro líquido" se conoce al aceite de oliva, por la similitud de color entre estos dos elementos.

[editar] Historia

Sepultura 43 de la Necrópolis de Varna, primer oro trabajado del mundo.

El oro ha sido conocido y utilizado por los artesanos desde el Calcolítico. Artefactos de oro fabricados desde el IV milenio a. C., como los provenientes de la necrópolis de Varna (primer oro trabajado del mundo^[2] ), han sido encontrados en los Balcanes. Otros artefactos de oro como los sombreros de oro y el disco de Nebra aparecieron en Europa Central desde el II milenio a. C. en Edad del Bronce.

En la antigüedad algunos creían que ingerir sus alimentos diarios servidos en platos de oro podría prolongar su tiempo de vida y retardar el envejecimiento. También durante la gran peste negra en Europa algunos alquimistas pensaron que podrían curar a los enfermos haciéndoles ingerir oro finamente pulverizado.

En el Evangelio de Mateo, es uno de los regalos que los reyes magos ofrecieron al niño Jesús en la epifanía.

Véase también: Fiebre del oro

[editar] Características

El oro exhibe un color amarillo en bruto. Es considerado como el metal más maleable y dúctil que se conoce.^[1] Una onza (31,10 g) de oro puede moldearse en una lámina que cubra 28 m². Como es un metal blando, son frecuentes las aleaciones con otros metales con el fin de proporcionarle dureza.

Además, es un buen conductor del calor y de la electricidad, y no le afecta el aire ni la mayoría de los agentes químicos. Tiene una alta resistencia a la alteración química por parte del calor, la humedad y la mayoría de los agentes corrosivos, y así está bien adaptado a su uso en la acuñación de monedas y en la joyería.

Se trata de un metal muy denso, con un alto punto de fusión y una alta afinidad electrónica. Sus estados de oxidación más importantes son 1+ y 3+. También se encuentra en el estado de oxidación 2+, así como en estados de oxidación superiores, pero es menos frecuente. La estabilidad de especies y compuestos de oro con estado de oxidación III, frente a sus homólogos de grupo, hay que razonarla considerando los efectos relativistas sobre los orbitales 5d del oro.

La química del oro es más diversa que la de la plata, su vecino inmediato de grupo: seis estados de oxidación exhibe –I a III y V. El oro –I y V no tiene contrapartida en la química de la plata. Los efectos relativistas, contracción del orbital 6s, hacen al oro diferente con relación a los elementos más ligeros de su grupo: formación de interacciones Au-Au en complejos polinucleares. Las diferencias entre Ag y Au hay que buscarlas en los efectos relativístas que se ejercen sobre los electrones 5d y 6s del oro. El radio covalente de la tríada de su grupo sigue la tendencia Cu < Ag >_- Au ; el oro tiene un radio covalente ligeramente menor o igual al de la plata en compuestos similares, lo que podemos asignar al fenómeno conocido como "contracción relativista + contracción lántanida".

Electrones solvatados en amoniaco líquido reducen al oro a Au^-. En la serie de compuestos MAu (M: Na, K, Rb, Cs ) se debilita el carácter metálico desde Na a Cs. El CsAu es un semiconductor con estructura CsCl y se describe mejor como compuesto iónico: Cs⁺Au^-. Hay que resaltar los compuestos iónicos del oro del tipo RbAu y CsAu con estructura tipo CsCl (8:8) , ya que se alcanza la configuración tipo pseudogas noble del Hg (de 6s¹ a 6s²) para el ión Au^- (contracción lantánida + contracción relativista máxima en los elementos Au y Hg ). El subnivel 6s se acerca mucho más al núcleo y simultáneamente el 6p se separa por su expansión relativista. Con esto se justifica el comportamiento noble de estos metales. La afinidad electrónica del Au, -222,7kJmol⁻¹, es comparable a la del yodo con –295,3kJmol⁻¹. Recientemente se han caracterizado óxidos (M⁺)₃Au^-O^2-(M = Rb, Cs) que también exhiben propiedades semiconductoras.

[editar] Isótopos

El oro sólo tiene un isótopo estable ,¹⁹⁷Au, el cual es también su único isótopo de origen natural. 36 radioisótopos han sido sintetizados variando en masa atómica entre 169 y 205. El más estable de éstos es ¹⁹⁵Au con un periodo de semidesintegración de 186,1 días. ¹⁹⁵Au es también el único isótopo que se desintegra por captura electrónica. El menos estable es ¹⁷¹Au, el cual se desintegra por emisión de protones con un periodo de semidesintegración de 30 µs. La mayoría de radioisótopos del oro con masas atómicas por debajo de 197 se desintegran por alguna combinación de emisión de protones, desintegración α y desintegración β+. Las excepciones son ¹⁹⁵Au, el cual se desintegra por captura electrónica, y ¹⁹⁶Au, el cual tiene un camino de desintegración β- menor. Todos los radioisótopos del oro con masas atómicas por encima de 197 se desintegran por desintegración β-.^[3]

Por lo menos 32 isómeros nucleares han sido también caracterizados, variando en masa atómica entre 170 y 200. Dentro de este rango, sólo ¹⁷⁸Au, ¹⁸⁰Au, ¹⁸¹Au, ¹⁸²Au y ¹⁸⁸Au no tienen isómeros. El isómero más estable del oro es ^198 m²Au con un periodo de semidesintegración de 2,27 días. El isómero menos estable del oro es ^177 m²Au con un periodo de semidesintegración de sólo 7 ns. ^184 m1Au tiene tres caminos de desintegración: desintegración β+, transición isomérica y desintegración alfa. Ningún otro isómero o isótopo del oro tiene tres caminos de desintegración.^[3]

[editar] Compuestos

Véase también: Compuestos de oro

No existe evidencia del estado de oxidación IV, pero si para el Au(V) en el fluoruro AuF₅ (rojo oscuro, d>60C, inestable, polimérico y diamagnético; la estructura consiste en octaedros AuF₆ unidos por los vértices, generando un polímero monodimensional) y en el anión complejo [AuF₆]^- (oxidante fuerte, el más fuerte de las especies metálicas [MF₆]^-,donde tenemos una configuración de bajo espín d⁶).

El oro forma bastantes complejos pero pocos compuestos sencillos. No se ha aislado un óxido con Au(I), pero si el AuO que contiene Au⁺ y Au³⁺, pero el estado I solo es estable en estado sólido o en forma de complejos estables como el anión lineal [Au(CN)₂]^-, ya que en disolución se desproporciona en oro y oro(III).

El óxido Au₂O₃ se obtiene, como precipitado amorfo, Au₂O₃.nH₂O, de color marrón, en medio alcalino a partir del halurocomplejo planocuadrado [AuCl₄]^- . El Au₂O₃ cristalino, polímero monodimensional, se obtiene mejor por vía hidrotermal y su estructura se genera con grupos planocuadrados [AuO₄] unidos por vértices, es poco estable como es de esperar y descompone en Au y O₂ a 150 °C.

La cloración de polvo de oro a 200 °C da moléculas diméricas planas de Au₂Cl₆, rojo (d>160 °C), que es el reactivo de partida para preparar muchos compuestos de oro; cuando se calienta a 160C nos da el AuCl. Se conocen los tres monohaluros AuX (X = Cl, Br, I) cuya estructura se define por cadenas en zig-zag ,...X-Au-X..., con puentes angulares Au-X-Au (72º-90º).

El ion dicianoaurato [Au(CN)₂]^- de gran importancia metalúrgica se forma con facilidad cuando se hace reaccionar oro con disoluciones de cianuros en presencia de aire o agua oxigenada. El Au(III) es d⁸ e isoelectrónico con Pt(II), teniendo sus complejos preferencia por la geometría plana cuadrada. La disolución de oro en agua regia o de Au₂O₃ en ácido clorhídrico concentrado nos da el ion tetracloroaurato(III), [AuCl₄]^-, que se usa como "oro líquido" para decorar cerámicas y vidrios, ya que cuando se calienta nos deja una película de oro.La evaporación de estas disoluciones nos dan cristales amarillos de (H₃O)[AuCl₄].3H₂O; las disoluciones acuosas de esta sal genera un medio fuertemente ácido Este anión tetracloroaurato(III),[AuCl₄]^-, se hidroliza fácilmente a [AuCl₃OH]^-.

El "tricloruro de oro" (Au₂Cl₆) y el "ácido cloroáurico" ((H₃O)[AuCl₄].3H₂O) son algunos de los compuestos más comunes de oro.

También tenemos otros aniones planocuadrados del tipo [AuX₄]^-, siendo X: F^-,Cl^-, Br^-, I^-, CN^-, SCN^- y NO₃^-; éste último como uno de los pocos ejemplos auténticos donde el ion nitrato actúa como ligando monodentado, al igual que en los complejos equivalentes de Pd(II) y Pt(II).

Por otro lado se conocen cationes complejos con amoniaco, aminas, piridina y con ligandos quelatos como etilendiamina: [Au(NH₃)₄]³⁺ y [AuCl₂(py)₂]⁺.En el complejo [Au Cl₂ (en)₂]⁺ tenemos una coordinación rara para el Au(III) en un entorno octaédrico distorsionado.

Incidir en que la mayoría de los compuestos que se cree que contienen oro(II) en realidad se tratan de compuestos de valencia mixta como el dicloruro de oro que en realidad es el tetrámero (Ag^I)₂(Ag^III)₂Cl₈ donde tenemos Au(III) planocuadrado y Au(I) lineal y su color oscuro se origina por la transferencia de carga entre ambos centros metálicos.

También forma cúmulos de oro (compuestos cluster), aspecto desconocido en la química del cobre su homólogo de grupo más ligero. En este tipo de compuestos hay enlaces entre los átomos de oro que están favorecidos por los efectos relativistas. A algunos de estos compuestos se les denomina "oro líquido". El cluster trimetálico más voluminoso caracterizado por difracción de rayos-X corresponde al macroanión,[(Ph₃P)₁₀ Au₁₂Ag₁₂PtCl₇]^-, en cuya formación juega un rol importante el oro. Éste contiene 25 átomos de elementos vecinos del bloque d y sin participación de metales ligeros de la primera serie de transición: 12Au + 12Ag + 1Pt. Esta especie cluster queda definida estructuralmente por dos icosaedros Au₆Ag₆ unidos por un vértice común de oro, situándose en el centro de un icosaedro un átomo de platino y en el segundo el atómo central es de oro.

[editar] Aplicaciones

Monedas antiguas de oro.

Una onza de oro fino.

El oro puro o de 24k es demasiado blando para ser usado normalmente y se endurece aleándolo con plata y/o cobre, con lo cual podrá tener distintos tonos de color o matices. El oro y sus muchas aleaciones se emplean bastante en joyería, fabricación de monedas y como patrón monetario en muchos países.

El oro se conoce y se aprecia desde tiempos remotos, no solamente por su belleza y resistencia a la corrosión, sino también por ser más fácil de trabajar que otros metales y menos costosa su extracción. Debido a su relativa rareza, comenzó a usarse como moneda de cambio y como referencia en las transacciones monetarias internacionales. Hoy por hoy, los países emplean reservas de oro puro en lingotes que dan cuenta de su riqueza, véase patrón oro.

En joyería fina se denomina oro alto o de 18k aquél que tiene 18 partes de oro por 6 de otro metal o metales (75% en oro), oro medio o de 14k al que tiene 14 partes de oro por 10 de otros metales (58,33% en oro) y oro bajo o de 10k al que tiene 10 partes de oro por 14 de otros metales (41,67% en oro).

En joyería, el oro de 18k es muy brillante y vistoso, pero es caro y poco resistente; el oro medio es el de más amplio uso en joyería, ya que es menos caro que el oro de 18k y más resistente, y el oro de 10k es el más simple.

Debido a su buena conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, así como una buena combinación de propiedades químicas y físicas, se comenzó a emplear a finales del siglo XX como metal en la industria.

En joyería se utilizan diferentes aleaciones de oro alto para obtener diferentes colores, a saber:

Oro amarillo = 1000 g de oro amarillo contienen 750 g de oro, 125 g de plata y 125 g de cobre.
Oro rojo = 1000 g de oro rojo contienen 750 g de oro y 250 g de cobre.
Oro rosa = 1000 g de oro rosa contienen 750 g de oro, 50 g de plata y 200 g de cobre.
Oro blanco = 1000 g de oro blanco contienen 750 g de oro y 160 g de paladio y 90 g de plata.
Oro gris = 1000 g de oro gris contienen 750 g de oro, alrededor de 150 g de níquel y 100 g de cobre.
Oro verde = 1000 g de oro verde contienen 750 g de oro y 250 g de plata.
Oro azul = 1000g de oro azul contienen 750 g de oro y 250 g de hierro.

Cabe mencionar que el color que se obtiene, excepto en oro blanco, es predominantemente amarillo, es decir, el "oro verde" no es verde, sino amarillo con una tonalidad verdosa.

Medicina En la actualidad se le ha dado algunos usos terapéuticos: algunos tiolatos (o parecidos) de oro (I) se emplean como antiinflamatorios en el tratamiento de la artritis reumatoide y otras enfermedades reumáticas. No se conoce bien el funcionamiento de estas sales de oro. El uso de oro en medicina es conocido como crisoterapia.

La mayoría de estos compuestos son poco solubles y es necesario inyectarlos. Algunos son más solubles y se pueden administrar por vía oral. Este tratamiento suele presentar bastantes efectos secundarios, generalmente leves, pero es la principal causa de que los pacientes lo abandonen.

El cuerpo humano no absorbe bien este metal, pero sus compuestos pueden ser tóxicos. Hasta el 50% de pacientes con artrosis tratados con medicamentos que contenían oro han sufrido daños hepáticos y renales.

Otras aplicaciones

Medalla del campeonato mundial de béisbol 2006.

El oro ejerce funciones críticas en comunicaciones, naves espaciales, motores de aviones de reacción y otros muchos productos.
Su alta conductividad eléctrica y resistencia a la oxidación ha permitido un amplio uso como capas delgadas electrodepositadas sobre la superficie de conexiones eléctricas para asegurar una conexión buena, de baja resistencia.
Como la plata, el oro puede formar fuertes amalgamas con el mercurio que a veces se emplea en empastes dentales.
El oro coloidal (nanopartículas de oro) es una solución intensamente coloreada que se está estudiando en muchos laboratorios con fines médicos y biológicos. También es la forma empleada como pintura dorada en cerámicas.
El ácido cloroaúrico se emplea en fotografía.
El isótopo de oro ¹⁹⁸Au, con un periodo de semidesintegración de 2,7 días, se emplea en algunos tratamientos de cáncer y otras enfermedades.
Se emplea como recubrimiento de materiales biológicos permitiendo ser visto a través del microscopio electrónico de barrido (SEM).
Se emplea como recubrimiento protector en muchos satélites debido a que es un buen reflector de la luz infrarroja.
En la mayoría de las competiciones deportivas es entregada una medalla de oro al ganador, entregándose también una de plata al subcampeón y una de bronce al tercer puesto.
Se ha iniciado su uso en cremas faciales o para la piel.
Se utiliza para la elaboración de flautas traveseras finas debido a que se calienta con mayor rapidez que otros materiales facilitando la interpretación del instrumento.
El oro se usó en los primeros cables en vez del cobre, debido a su gran conductividad. Sin embargo, fue sustituido por plata debido a los robos que se producían. Asimismo, cambiaron la plata por cobre por los robos.

[editar] Rol en la biología

El oro no es un elemento esencial para ningún ser vivo. Sin embargo, en la antigüedad algunos creían que ingerir sus alimentos diarios servidos en platos de oro podría prolongar su tiempo de vida y retardar el envejecimiento. También durante la gran peste negra en Europa algunos alquimistas pensaron que podrían curar a los enfermos haciéndoles ingerir oro finamente pulverizado. Todo esto son solo supersticiones.

El miedo irracional al oro es la crisofobia, que no hay que confundir con su variante, la aurantrofobia (miedo al dinero).

[editar] Producción

Véase también: Países productores de oro

Evolución del precio del oro en las últimas cinco décadas.

Bateo de oro.

Debido a que es relativamente inerte, se suele encontrar como metal, a veces como pepitas grandes, pero generalmente se encuentra en pequeñas inclusiones en algunos minerales, vetas de cuarzo, pizarra, rocas metamórficas y depósitos aluviales originados de estas fuentes. El oro está ampliamente distribuido y a menudo se encuentra asociado a los minerales cuarzo y pirita, y se combina con teluro en los minerales calaverita, silvanita y otros. Sudáfrica es el principal productor de oro cubriendo aproximadamente dos tercios de la demanda global. Los romanos extraían mucho oro de las minas españolas, pero hoy en día muchas de las minas de este país están agotadas.

El oro se extrae por lixiviación con cianuro. El uso del cianuro facilita la oxidación del oro formándose Au (CN)₂^2- en la disolución. Para separar el oro se vuelve a reducir empleando, por ejemplo, zinc. Se ha intentado reemplazar el cianuro por algún otro ligando debido a los problemas medioambientales que genera, pero o no son rentables o también son tóxicos. En la actualidad hay miles de comunidades en todo el mundo en lucha contra compañías mineras por la defensa de sus formas de vida tradicionales y contra los impactos sociales, económicos y medioambientales que la actividad minera de extracción de oro por lixiviación con cianuro genera en su entorno.

Hay una gran cantidad de oro en los mares y océanos, siendo su concentración de entre 0,1 µg/kg y 2 µg/kg, pero en este caso no hay ningún método rentable para obtenerlo.

El oro puede encontrarse en la naturaleza en los ríos. Algunas piedras de los ríos contienen pepitas de oro en su interior. La fuerza del agua separa las pepitas de la roca y las divide en partículas minúsculas que se depositan en el fondo del cauce.

Los buscadores de oro localizan estas partículas de oro de los ríos mediante la técnica del bateo. El utensilio utilizado es la batea, un recipiente con forma de sartén. La batea se llena con arena y agua del río y se va moviendo provocando que los materiales de mayor peso, como el oro, sean depositados en el fondo y la arena superficial se desprenda.

Así pues, el bateo de oro es una técnica de separación de mezclas heterogéneas.

[editar] Ensayos

Artículo principal: Ensayo químico

El método de ensayo a fuego consiste en producir una fusión de la muestra usando reactivos fundentes adecuados para obtener dos fases líquidas: una escoria constituida principalmente por silicatos complejos y una fase metálica constituida por plomo, el cual colecta los metales nobles de interés (Au y Ag). Los dos líquidos se separan en dos fases debido a su respectiva inmiscibilidad y gran diferencia de densidad, éstos solidifican al enfriar. El plomo sólido (con los metales nobles colectados) es separado de la escoria como un régulo. Este régulo de plomo obtenido es oxidado en caliente en copela de magnesita y absorbido por ella, quedando en su superficie el botón de oro y plata, elementos que se determinan posteriormente por método gravimétrico (por peso) o mediante espectroscopia de absorción atómica.

[editar] Véase también

[editar] Notas al pie

↑ ^a ^b ^c «Metalurgia». Banco de la República (2008). Consultado el 19 de septiembre de 2010.
↑ «La Caixa saca de un largo olvido al enigmático pueblo tracio» (en español). Terra. Consultado el 9 de mayo de 2010.
↑ ^a ^b Audi, G. (2003). «The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties». Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729: pp. 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

[editar] Referencias

Cotton, F.A.; Wilkinson, G.; Murillo, C.A.; Bochman, M. “Advanced Inorganic Chemistry”, A comprehensive Text”, 6th Ed., Wiley & Sons, 1999.

Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger(Ed.); Faust, Rüdiger; Knaus, Günter & Siemeling, Ulrich. "World Records in Chemistry", WILEY-VCH, 1999.

Holleman, A.F.& Wiberg, Egon.“Inorganic Chemistry”,Academic Press 2001.

Housecraft, C.E. & Sharpe, A.G. “Química Inorgánica”, 2ª ed., Pearson Prentice Hall, 2006.

Wulfsberg, G. “Inorganic Chemistry”, 1st Ed., University Science Books, 2000.

[editar] Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Oro.Commons
Wikcionario tiene definiciones para oro.Wikcionario
Wikiquote alberga frases célebres de o sobre Oro. Wikiquote

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Oro"

Categorías: Oro | Materiales usados en odontología | Colorantes alimentarios | Joyería | Metales de transición

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CIENCIA7: RESISTENCIA ELÉCTRICA. La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.

petalofucsia - 14 de noviembre de 2010 - 13:20 - Ciencia7

Resistencia eléctrica

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Para el componente electrónico, véase Resistor.

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente.

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica no depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto o de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un objeto puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así :

$R = {V over I}$

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductores. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

Contenido

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[editar] Comportamientos ideales y reales

Figura 2. Circuito con resistencia.

Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energía en forma de calor según la ley de Joule. También establece una relación de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensión medible entre sus extremos, relación conocida como ley de Ohm:

$u (t) = R cdot i(t) ;$

donde i(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y u(t) es la diferencia de potencial que se origina. En general, una resistencia real podrá tener diferente comportamiento en función del tipo de corriente que circule por ella.

[editar] Comportamiento en corriente continua

Una resistencia real en corriente continua (CC) se comporta prácticamente de la misma forma que si fuera ideal, esto es, transformando la energía eléctrica en calor por efecto Joule. La ley de Ohm para corriente continua establece que:

$R = {V over I} ;$

donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

[editar] Comportamiento en corriente alterna

Figura 3. Diagrama fasorial.

Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento diferente del que se observaría en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es continua. En el caso de que la señal aplicada sea senoidal, corriente alterna (CA), a bajas frecuencias se observa que una resistencia real se comportará de forma muy similar a como lo haría en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los materiales que conforman la resistencia real.

Por ejemplo, en una resistencia de carbón los efectos inductivos solo provienen de los propios terminales de conexión del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cerámico, además de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente elevada. En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una asociación serie formada por una resistencia ideal y por una bobina también ideal, aunque a veces también se les puede añadir un pequeño condensador ideal en paralelo con dicha asociación serie. En los conductores, además, aparecen otros efectos entre los que cabe destacar el efecto pelicular.

Consideremos una resistencia R, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensión alterna de valor:

$u(t)=V_0 cdot sin(omega t + beta),$

De acuerdo con la ley de Ohm circulará una corriente alterna de valor:

$i(t)= {u(t) over R} = I_0 cdot sin(omega t + beta),$

donde $I_0 = {V_0 over R}$ . Se obtiene así, para la corriente, una función senoidal que está en fase con la tensión aplicada (figura 3).

Si se representa el valor eficaz de la corriente obtenida en forma polar:

$vec{I} = I underline{mid beta}$

Y operando matemáticamente:

$vec{I} = {V over R} underline{mid beta} = {{V underline{mid beta}} over {R underline{mid 0^circ}}}$

De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una magnitud compleja con parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento nulo, cuya representación binómica y polar serán:

$vec{R} = R + 0j = R underline{mid 0^circ}$

[editar] Asociación de resistencias

[editar] Resistencia equivalente

Figura 4. Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia equivalente.

Se denomina resistencia equivalente de una asociación respecto de dos puntos A y B, a aquella que conectada la misma diferencia de potencial, U_AB, demanda la misma intensidad, I (ver figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociación y su resistencia equivalente disipan la misma potencia.

[editar] Asociación en serie

Dos o más resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación serie imaginaremos que ambas, figuras 4a) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial, U_AB. Si aplicamos la segunda ley de Kirchhoff a la asociación en serie tendremos:

$U_{AB} = U_1 + U_2 +...+ U_n ,$

Aplicando la ley de Ohm:

$U_{AB} = IR_1 + IR_2 +...+ IR_n = I(R_1 + R_2 +...+ R_n) ,$

En la resistencia equivalente:

$U_{AB} = IR_{AB} ,$

Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que:

$IR_{AB} = I(R_1 + R_2 +...+ R_n) ,$

Y eliminando la intensidad:

$R_{AB} = R_1 + R_2 +...+ R_n = sum_{k=1}^n R_k$

Por lo tanto, la resistencia equivalente a n resistencias montadas en serie es igual a la sumatoria de dichas resistencias.

[editar] Asociación en paralelo

Dos o más resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, U_AB, todas las resistencias tienen la misma caída de tensión, U_AB.

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación en paralelo imaginaremos que ambas, figuras 4b) y 4c), están conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada, U_AB, lo que originará una misma demanda de corriente eléctrica, I. Esta corriente se repartirá en la asociación por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primera ley de Kirchhoff:

${I} = {I_1} + {I_2} + ... + {I_n} ,$

Aplicando la ley de Ohm:

${I} = {U_{AB} over R_1} + {U_{AB} over R_2} + ... + {U_{AB} over R_n} = U_{AB}left({1 over R_1} + {1 over R_2} + ... + {1 over R_n}right) ,$

En la resistencia equivalente se cumple:

$I=U_{AB}/R_{AB} ,$

Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensión U_AB:

${1 over R_{AB}} = {1 over R_1} + {1 over R_2} + ... + {1 over R_n}$

De donde:

$R_{AB} = {1 over sum_{k=1}^n {1 over R_k} }$

Por lo que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias.

Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociación en paralelo:

1. Dos resistencias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al producto dividido por la suma de sus valores, esto es: $R_{AB} = {R_1R_2 over R_1 + R_2} ,$ 2. k resistencias iguales: su equivalente resulta ser: $R_{AB} = {R over k} ,$

[editar] Asociación mixta

Figura 5. Asociaciones mixtas de cuatro resistencias: a) Serie de paralelos, b) Paralelo de series y c) Ejemplo de una de las otras posibles conexiones.

En una asociación mixta podemos encontrarnos conjuntos de resistencias en serie con conjuntos de resistencias en paralelo. En la figura 5 pueden observarse tres ejemplos de asociaciones mixtas con cuatro resistencias.

A veces una asociación mixta es necesaria ponerla en modo texto. Para ello se utilizan los símbolos "+" y "//" para designar las asociaciones serie y paralelo respectivamente. Así con (R1 + R2) se indica que R1 y R2 están en serie mientras que con (R1//R2) que están en paralelo. De acuerdo con ello, las asociaciones de la figura 5 se pondrían del siguiente modo:

a) (R1//R2)+(R3//R4)b) (R1+R3)//(R2+R4)c) ((R1+R2)//R3)+R4

Para determinar la resistencia equivalente de una asociación mixta se van simplificando las resistencias que están en serie y las que están en paralelo de modo que el conjunto vaya resultando cada vez más sencillo, hasta terminar con un conjunto en serie o en paralelo. Como ejemplo se determinarán las resistencias equivalentes de cada una de las asociaciones de la figura 5:

a) R1//R2 = R_1//2
R3//R4 = R_3//4
R_AB = R_1//2 + R_3//4</_b) _{R1+R3 = R₁₊₃}R2+R4 = R₂₊₄
R_AB = R₁₊₃//R₂₊₄c) R1+R2 = R₁₊₂R₁₊₂//R3 = R_1+2//3R_AB = R_1+2//3 + R4

Desarrollando se obtiene:

a) $R_{AB}={R1 cdot R2 over R1+R2}+{R3 cdot R4 over R3+R4}$ b) $R_{AB}={(R1+R3) cdot (R2+R4) over (R1+R3)+(R2+R4)}$ c) $R_{AB}={(R1+R2) cdot R3 over (R1+R2)+R3} + R4$

[editar] Asociaciones estrella y triángulo

Artículo principal: Teorema de Kennelly

Figura 6.
a) Asociación en estrella.
b) Asociación en triángulo.

En la figura a) y b) pueden observarse respectivamente las asociaciones estrella y triángulo, también llamadas $T$ y $π$ o delta respectivamente. Este tipo de asociaciones son comunes en las cargas trifásicas. Las ecuaciones de equivalencia entre ambas asociaciones vienen dadas por el teorema de Kennelly:

Resistencias en estrella en función de las resistencias en triángulo (transformación de triángulo a estrella)

El valor de cada una de las resistencias en estrella es igual al cociente del producto de las dos resistencias en triángulo adyacentes al mismo terminal entre la suma de las tres resistencias en triángulo.

$RA = {R1 cdot R3 over {R1 + R2 + R3}} ,$ $RB = {R1 cdot R2 over {R1 + R2 + R3}} ,$ $RC = {R2 cdot R3 over {R1 + R2 + R3}} ,$ Resistencias en triángulo en función de las resistencias en estrella (transformación de estrella a triángulo)

El valor de cada una de las resistencias en triángulo es igual la suma de las dos resistencias en estrella adyacentes a los mismos terminales más el cociente del producto de esas dos resistencias entre la otra resistencia.

$R1 = {RA + RB + {RA cdot RB over {RC}}} ,$ $R2 = {RB + RC + {RB cdot RC over {RA}}} ,$ $R3 = {RA + RC + {RA cdot RC over {RB}}} ,$

[editar] Asociación puente

Figura 7. Asociación puente.

Si en una asociación paralelo de series como la mostrada en la figura 5b se conecta una resistencia que una las dos ramas en paralelo, se obtiene una asociación puente como la mostrada en la figura 7.

La determinación de la resistencia equivalente de este tipo de asociación tiene sólo interés pedagógico. Para ello se sustituye bien una de las configuraciones en triangulo de la asociación, la R1-R2-R5 o la R3-R4-R5 por su equivalente en estrella, bien una de las configuraciones en estrella, la R1-R3-R5 o la R2-R4-R5 por su equivalente en triángulo. En ambos casos se consigue transformar el conjunto en una asociación mixta de cálculo sencillo. Otro método consiste en aplicar una fem (E) a la asociación y obtener su resistencia equivalente como relación de dicha fem y la corriente total demandada (E/I).

El interés de este tipo de asociación está en el caso en el que por la resistencia central, R5, no circula corriente, pues permite calcular los valores de una de las resistencias, R1, R2, R3 o R4, en función de las otras tres. En ello se basan los puentes de Wheatstone y de hilo para la medida de resistencias con precisión.

[editar] Resistencia de un conductor

Resistividad de algunos materiales a 20 °C

Material	Resistividad (Ω·m)
Plata^[1]	1,55 × 10^–8
Cobre^[2]	1,70 × 10^–8
Oro^[3]	2,22 × 10^–8
Aluminio^[4]	2,82 × 10^–8
Wolframio^[5]	5,65 × 10^–8
Níquel^[6]	6,40 × 10^–8
Hierro^[7]	8,90 × 10^–8
Platino^[8]	10,60 × 10^–8
Estaño^[9]	11,50 × 10^–8
Acero inoxidable 301^[10]	72,00 × 10^–8
Grafito^[11]	60,00 × 10^–8

El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como otro componente más con características similares a las de la resistencia eléctrica.

De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición que presenta al movimiento de los electrones en su seno, o sea la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resistencia (conductor real).

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo ( $l ;$ ), de su sección ( $S ;$ ), del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 ºC), la resistencia viene dada por la siguiente expresión:

$R = rho {l over S} ;$

en la que $rho ;$ es la resistividad (una característica propia de cada material).

[editar] Influencia de la temperatura

La variación de la temperatura produce una variación en la resistencia. En la mayoría de los metales aumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye.

Como ya se comentó, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla de superconductores.

Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a un determinado valor de t ( $R_t ;$ ), viene dada por la expresión:

$R_t = R_ocdot(1+alpha cdot Delta T)$

donde

$R_o ;$ = Resistencia de referencia a 20 °C.
$quad alpha$ = Coeficiente Olveriano de temperatura.
$quad Delta T$ = Diferencia de temperatura respecto a los 20 °C (t-20).

[editar] Potencia que disipa una resistencia

Una resistencia disipa en calor una cantidad de potencia cuadráticamente proporcional a la intensidad que la atraviesa y a la caída de tensión que aparece en sus bornes.

Comúnmente, la potencia disipada por una resistencia, así como la potencia disipada por cualquier otro dispositivo resistivo, se puede hallar mediante $P = V cdot I ,!$ .

A veces es más cómodo usar la ley de Joule para el cálculo de la potencia disipada, que es $P = R cdot I^2 ,!$ .

Observando las dimensiones del cuerpo de la resistencia, las características de conductividad de calor del material que la forma y que la recubre, y el ambiente en el cual está pensado que opere, el fabricante calcula la potencia que es capaz de disipar cada resistencia como componente discreto, sin que el aumento de temperatura provoque su destrucción. Esta temperatura de fallo puede ser muy distinta según los materiales que se estén usando. Esto es, una resistencia de 2 W formada por un material que no soporte mucha temperatura, estará casi fría (y será grande); pero formada por un material metálico, con recubrimiento cerámico, podría alcanzar altas temperaturas (y podrá ser mucho más pequeña).

El fabricante dará como dato el valor en vatios que puede disipar cada resistencia en cuestión. Este valor puede estar escrito en el cuerpo del componente o se tiene que deducir de comparar su tamaño con los tamaños estándar y su respectivas potencias. El tamaño de las resistencias comunes, cuerpo cilíndrico con 2 terminales, que aparecen en los aparatos eléctricos domésticos suelen ser de 1/4 W, existiendo otros valores de potencias de comerciales de ½ W, 1 W, 2 W, etc.

[editar] Véase también

[editar] Referencias

[editar] Enlaces externos

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FILOSOFÍA11: POSEEMOS, SALVO EL ESQUELETO, UN CUERPO FRÁGIL Y DELICADO, ¿ES ESTO SINÓNIMO DE QUE NUESTRA NATURALEZA POSEA POCA FUERZA, FORTALEZA O ENERGÍA Y VIGOR? NOS VEMOS FRÁGILES, MUCHAS ESPECIES, ¿CÓMO SE VEN LAS ESPECIES MÁS FUERTES Y RESISTENTES? ¿DRAGONES, RINOCERONTES, COCODRILOS, ALGUNOS INSECTOS A PESAR DE SU TAMAÑO? ¿SE VEN INDEFENSOS Y FRÁGILES? ¿CUÁLES SON SUS MIEDOS? ¿EN REALIDAD NUESTRA NATURALEZA POSEE POCA FUERZA, VIGOR O RESISTENCIA?

petalofucsia - 14 de noviembre de 2010 - 13:16 - Filosofía11

débil

adj. y com. De poca fuerza o resistencia:
esa balda es débil para tanto peso;
los débiles sucumbieron ante los fuertes.
De carácter flojo, que cede con facilidad:
se muestra débil con sus hijos.
adj. y f. gram. [Sílaba] no acentuada y [vocal] cerrada (i, u): una posición débil es la más susceptible al cambio diacrónico.

Preguntas en los foros con la(s) palabra(s) 'débil' en el título:

Débil mental.
frágil o débil
Nadie, joven o viejo, fuerte o débil, salió con vida (análisis sintáctico)
punto debil [ débil ]

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alicaído - delicado - monicaco - blandengue - blando - bofetada - calzonazos - canijo - cañinque - constitución - convalecencia - debilidad - decaído - diptongo - eco - enclenque - endeble - enteco - escuchimizado - espíritu - exánime - exhausto - feble - flaco - frágil - gimoteo - guiñapo - hético - hilo - lábil - lánguido - maniquí - merengue - muñeco - narcotina - ñango - penumbra - sexo - síncopa - temperamento - tenue - tilico - tímido - transformador - triptongo - vivificar

débil

frágil, flojo, endeble, enclenque, blando, delicado, blandengue, desnutrido, exánime, debilitado, decaído, desfallecido
- Antónimos: fuerte, resistente, duro

cobarde, tímido, pusilánime, calzonazos, timorato, inseguro
- Antónimos: enérgico, viril

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achacoso - acorazado - agotado - alfeñique - amortecido - anémico - apagado - atlético - átono - atrofiado - blandengue - bragazas - brioso - canijo - cascado - consistente - lábil - desarrollado - desmirriado - dinámico - doliente - encarnizado - enclenque - enfermizo - femenino - férreo - frágil - granítico - guiñapo - impotente - inconsistente - indefendible - indispuesto - intenso - invulnerable - lacio - lánguido - laxo - mortecino - omnipotente - robusto - roqueño - sietemesino - subido - tierno - viril

débil.

(Del lat. debĭlis).

1. adj. De poco vigor o de poca fuerza o resistencia. U. t. c. s.

2. adj. Que por flojedad de ánimo cede fácilmente ante la insistencia o el afecto. U. t. c. s.

3. adj. Escaso o deficiente, en lo físico o en lo moral.

□ V.

punto débil

sexo débil

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CIENCIA7: ELECTROMAGNETISMO. El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

petalofucsia - 14 de noviembre de 2010 - 12:52 - Ciencia7

Electromagnetismo

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Ferrofluido que se agrupa cerca de los polos de un magneto poderoso.

El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la Mecánica Cuántica.

El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

Contenido

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Historia

Artículo principal: Historia del electromagnetismo

Desde la antigua Grecia se conocían los fenómenos magnéticos y eléctricos pero no es hasta inicios del siglo XVII donde se comienza a realizar experimentos y a llegar a conclusiones científicas de estos fenómenos.^[1] Durante estos dos siglos, XVII y XVIII, grandes hombres de ciencia como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray, Benjamin Franklin, Alessandro Volta entre otros estuvieron investigando estos dos fenómenos de manera separada y llegando a conclusiones coherentes con sus experimentos.

Michael Faraday.

A principios del siglo XIX Hans Christian Ørsted encontró evidencia empírica de que los fenómenos magnéticos y eléctricos estaban relacionados. De ahí es que los trabajos de físicos como André-Marie Ampère, William Sturgeon, Joseph Henry, Georg Simon Ohm, Michael Faraday en ese siglo, son unificados por James Clerk Maxwell en 1861 con un conjunto de ecuaciones que describían ambos fenómenos como uno solo, como un fenómeno electromagnético.^[1]

James Clerk Maxwell.

Las ahora llamadas ecuaciones de Maxwell demostraban que los campos eléctricos y los campos magnéticos eran manifestaciones de un solo campo electromagnético. Además describía la naturaleza ondulatoria de la luz, mostrándola como una onda electromagnética.^[2] Con una sola teoría consistente que describía estos dos fenómenos antes separados, los físicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy útiles como la bombilla eléctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna por Nikola Tesla.^[3] El éxito predicitivo de la teoría de Maxwell y la búsqueda de una interpretación coherente de sus implicaciones, fue lo que llevó a Albert Einstein a formular su teoría de la relatividad que se apoyaba en algunos resultados previos de Hendrik Antoon Lorentz y Henri Poincaré.

En la primera mitad del siglo XX, con el advenimiento de la mecánica cuántica, el electromagnetismo tenía que mejorar su formulación con el objetivo de que fuera coherente con la nueva teoría. Esto se logró en la década de 1940 cuando se completó una teoría cuántica electromagnética o mejor conocida como electrodinámica cuántica.

Electrostática

Artículo principal: Electrostática

Un electroscopio usado para medir la carga eléctrica de un objeto.

Cuando hablamos de electrostática nos referimos a los fenómenos que ocurren debido a una propiedad intrínseca y discreta de la materia, la carga, cuando es estacionaria o no depende del tiempo. La unidad de carga elemental, es decir, la más pequeña observable, es la carga que tiene el electrón.^[4] Se dice que un cuerpo está cargado eléctricamente cuando tiene exceso o falta de electrones en los átomos que lo componen. Por definición el defecto de electrones se la denomina carga positiva y al exceso carga negativa.^[5] La relación entre los dos tipos de carga es de atracción cuando son diferentes y de repulsión cuando son iguales.

La carga elemental es una unidad muy pequeña para cálculos prácticos, es por eso que en el sistema internacional a la unidad de carga eléctrica, el culombio, se le define como la cantidad de carga de 6,25 x 10¹⁸ electrones.^[4] El movimiento de electrones por un conductor se denomina corriente eléctrica y la cantidad de carga eléctrica que pasa por unidad de tiempo se la define como intensidad de corriente. Se pueden introducir más conceptos como el de diferencia de potencial o el de resistencia, que nos conduciría ineludiblemente al área de circuitos eléctricos, y todo eso se puede ver con más detalle en el artículo principal.

El nombre de la unidad de carga se debe a Coulomb quien en 1785 llegó a una relación matemática de la fuerza eléctrica entre cargas puntuales, que ahora se la conoce como ley de Coulomb:

$vec{F} = frac{1}{4 pi varepsilon_0} frac{q_1 q_2}{r^2} vec{e_r}$

Entre dos cargas puntuales $q_1$ y $q_2$ existe una fuerza de atracción o repulsión $vec F$ que varía de acuerdo al cuadrado de la distancia $r^2$ entre ellas y de dirección radial $vec {e_r}$ ; y $varepsilon_0$ es una constante conocida como permitividad eléctrica.

Las cargas elementales al no encontrarse solas se las debe tratar como una distribución de ellas. Es por eso que debe implementarse el concepto de campo, definido como una región del espacio donde existe una magnitud escalar o vectorial dependiente o independiente del tiempo. Así el campo eléctrico $vec E$ está definido como la región del espacio donde actúan las fuerzas eléctricas. Su intensidad se define como el límite al que tiende la fuerza de una distribución de carga sobre una carga positiva que tiende a cero, así:

Campo eléctrico de cargas puntuales.

$vec E = lim_{Delta q to 0} frac{vec F_{Delta q}}{Delta q}$

Y así finalmente llegamos a la expresión matemática que define el campo eléctrico:

$vec E= frac{q}{4pivarepsilon_0 r^2}vec{e_r}$

Es importante conocer el alcance de este concepto de campo eléctrico, éste nos brinda la oportunidad de conocer cuál es su intensidad y qué ocurre con una carga en cualquier parte de dicho campo sin importar el desconocimiento de qué lo provoca.^[6]

Una forma de obtener qué cantidad de fuerza eléctrica pasa por cierto punto o superficie del campo eléctrico es que se ideó el concepto de flujo eléctrico. Este flujo eléctrico $Φ$ se define como la suma de la cantidad de campo que atraviesa un área determinada, así:

$Phi = sum vec E cdot Delta vec S = oint_s vec E cdot dvec S$

El matemático y físico, Carl Friedrich Gauss, demostró que la cantidad de flujo eléctrico en un campo es igual al cociente de la carga encerrada por la superficie en la que se calcula el flujo, $q_{enc}$ , y la permitividad eléctrica, $varepsilon_0$ . Esta relación se conoce como ley de Gauss:

(1) $Phi = oint_s vec E cdot dvec S = frac{q_{enc}}{varepsilon_0}$

Véanse también: Carga eléctrica, Ley de Coulomb, Campo eléctrico, Potencial eléctrico y Ley de Gauss

Magnetostática

Artículo principal: Magnetostática

Líneas de fuerza de una barra magnética.

No fue sino hasta el año de 1820, cuando Hans Christian Ørsted descubrió que el fenómeno magnético estaba ligado al eléctrico, que se obtuvo una teoría científica para el magnetismo.^[7] La presencia de una corriente eléctrica, o sea, de un flujo de carga debido a una diferencia de potencial, genera una fuerza magnética que no varía en el tiempo. Si tenemos una carga a una velocidad $vec v$ , ésta generará un campo magnético $vec B$ que es perpendicular a la fuerza magnética inducida por el movimiento en ésta corriente, así:

$vec F = q vec v times vec B$

Para determinar el valor de ese campo magnético, Jean Baptiste Biot en 1820,^[8] dedujo una relación para corrientes estacionarias, ahora conocida como ley de Biot-Savart:

$vec B = frac{mu_0 I}{4 pi} oint_c {frac{dvec l times vec r}{r^3}}$

Donde $mu_0$ es un coeficiente de proporcionalidad conocido como permeabilidad magnética, $I$ es la intensidad de corriente, el $dvec l$ es el diferencial de longitud de la corriente y $vec r$ es la dirección de la corriente. De manera más estricta, $vec B$ es la inducción magnética, dicho en otras palabras, es el flujo magnético por unidad de área. Experimentalmente se llegó a la conclusión que las líneas de fuerza de campos magnéticos eran cerradas, eliminando la posibilidad de un monopolo magnético. La relación matemática se la conoce como ley de Gauss para el campo magnético:

(2) $oint_S vec B cdot dvec S = 0$

Además en la magnetostática existe una ley comparable a la de Gauss en la electrostática, la ley de Ampère. Ésta ley nos dice que la circulación en un campo magnético es igual a la densidad de corriente que exista en una superficie cerrada:

$oint_c vec B cdot dvec l = mu_0 I$

Cabe indicar que esta ley de Gauss es una generalización de la ley de Biot-Savart. Además que las fórmulas expresadas aquí son para cargas en el vacío, para más información consúltese los artículos principales.

Véanse también: Ley de Ampère, Corriente eléctrica, Campo magnético, Ley de Biot-Savart y Momento magnético dipolar

Electrodinámica clásica

Artículo principal: Electrodinámica

Hasta el momento se han estudiado los campos eléctricos y magnéticos que no varían con el tiempo. Pero los físicos a finales del siglo XIX descubrieron que ambos campos estaban ligados y así un campo eléctrico en movimiento, una corriente eléctrica que varíe, genera un campo magnético y un campo magnético de por si implica la presencia de un campo eléctrico. Entonces, lo primero que debemos definir es la fuerza que tendría una partícula cargada que se mueva en un campo magnético y así llegamos a la unión de las dos fuerzas anteriores, lo que hoy conocemos como la fuerza de Lorentz:

(3) $vec F = q(vec E + vec v times vec B)$

Entre 1890 y 1900 Liénard y Wiechert calcularon el campo electromagnético asociado a cargas en movimiento arbitrario, resultado que se conoce hoy como potenciales de Liénard-Wiechert.

Por otro lado, para generar una corriente eléctrica en un circuito cerrado debe existir una diferencia de potencial entre dos puntos del circuito, a ésta diferencia de potencial se la conoce como fuerza electromotriz o fem. Ésta fuerza electromotriz es proporcional a la rapidez con que el flujo magnético varía en el tiempo, esta ley fue encontrada por Michael Faraday y es la interpretación de la inducción electromagnética, así un campo magnético que varía en el tiempo induce a un campo eléctrico, a una fuerza electromotriz. Matemáticamente se representada como:

(4) $oint_C vec{E} cdot dvec{l} = - frac{d}{dt}int_S vec B cdot dvec S$

En un trabajo del físico James Clerk Maxwell de 1861 reunió las tres ecuaciones anteriormente citadas (1), (2) y (4) e introdujo el concepto de una corriente de desplazamiento como una densidad de corriente efectiva y llego a la última de las ecuaciones, la ley de Ampère generalizada (5), ahora conocidas como ecuaciones de Maxwell:

(5) $oint_C vec{B} cdot dvec{l} = mu_0 int_S vec{j} cdot dvec{S} + mu_0 epsilon_0 frac{d}{dt} int_S vec{E} cdot dvec{S}$

Las cuatro ecuaciones, tanto en su forma diferencial como en la integral aquí descritas, fueron las revisiones hechas por Oliver Heaviside. Pero el verdadero poder de éstas ecuaciones, más la fuerza de Lorentz (3), se centra en que juntas son capaces de describir cualquier fenómeno electromagnético, además de las consecuencias físicas que posteriormente se describirán.^[9]

Esquema de una onda electromagnética.

La genialidad del trabajo de Maxwell es que sus ecuaciones describen un campo eléctrico que va ligado inequívocamente a un campo magnético perpendicular a éste y a la dirección de su propagación, éste campo es ahora llamado campo electromagnético.^[10] Además la solución de éstas ecuaciones permitía la existencia de una onda que se propagaba a la velocidad de la luz, con lo que además de unificar los fenómenos eléctricos y magnéticos la teoría formulada por Maxwell predecía con absoluta certeza los fenómenos ópticos.

Así la teoría predecía a una onda que, contraria a las ideas de la época, no necesitaba un medio de propagación; la onda electromagnética se podía propagar en el vacío debido a la generación mutua de los campos magnéticos y eléctricos. Esta onda a pesar de tener una velocidad constante, la velocidad de la luz c, puede tener diferente longitud de onda y consecuentemente dicha onda transporta energía. La radiación electromagnética recibe diferentes nombres al variar su longitud de onda, como rayos gamma, rayos X, espectro visible, etc.; pero en su conjunto recibe el nombre de espectro electromagnético.

Espectro electromagnético.

Véanse también: Fuerza de Lorentz, Fuerza electromotriz, Ley de Ampère, Ecuaciones de Maxwell, Campo electromagnético, Radiación electromagnética y Espectro electromagnético

Formulación covariante

Artículo principal: Tensor de campo electromagnético

Clásicamente, al fijar un sistema de referencia, se puede descomponer los campos eléctricos y magnéticos del campo electromagnético. Pero al tener a un observador con movimiento relativo respecto al sistema de referencia, éste medirá efectos eléctricos y magnéticos diferentes de un mismo fenómeno electromagnético. El campo eléctrico y la inducción magnética a pesar de ser elementos vectoriales no se comportan como magnitudes físicas vectoriales, por el contrario la unión de ambos constituye otro ente físico llamado tensor y en este caso el tensor de campo electromagnético.^[11]

Así, la expresión para el campo electromagnético es:

$mathbf{F} = F_{mu nu} = begin{pmatrix} 0 & E_x/c & E_y/c & E_z/c -E_x/c & 0 & -B_z & B_y -E_y/c & B_z & 0 & -B_x -E_z/c & -B_y & B_x & 0 end{pmatrix}$

Y las expresiones covariantes para las ecuaciones de Maxwell (7) y la fuerza de Lorentz (6) se reducen a:

(6) $f_{alpha} = sum_{beta} e F_{alpha beta} u^{beta} ,$

(7) $partial_{mu} F^{mu nu} = mu_0 J^{nu}$ $partial_mu cdot F^{mu nu} = 0$

Electrodinámica cuántica

Diagrama de Feynman mostrando la fuerza electromagnética entre dos electrones por medio del intercambio de un fotón virtual.

Artículo principal: Electrodinámica cuántica

Posteriormente a la revolución cuántica de inicios del siglo XX, los físicos se vieron forzados a buscar una teoría cuántica de la interacción electromagnética. El trabajo de Einstein con el efecto fotoeléctrico y la posterior formulación de la mecánica cuántica sugerían que la interacción electromagnética se producía mediante el intercambio de partículas elementales llamadas fotones. La nueva formulación cuántica lograda en la década de los años 40 del siglo XX describía la interacción de este fotón portador de fuerza y las otras partículas portadoras de materia.^[12]

La electrodinámica cuántica es principalmente una teoría cuántica de campos renormalizada. Su desarrollo fue obra de Sinitiro Tomonaga, Julian Schwinger, Richard Feynman y Freeman Dyson alrededor de los años 1947 a 1949.^[13] En la electrodinámica cuántica, la interacción entre partículas viene descrita por un lagrangiano que posee simetría local, concretamente simetría de gauge. Para la electrodinámica cuántica, el campo de gauge donde las partículas interactúan es el campo electromagnético y esas partículas son los fotones.^[13]

Matemáticamente, el lagrangiano para la interacción entre fermiones mediante intercambio de fotones viene dado por:

$mathcal{L}=barpsi(igamma^mu D_mu-m)psi -frac{1}{4}F_{munu}F^{munu}. ,$

Donde el significado de los términos es:

$gamma_mu ,!$ son las matrices de Dirac; $psi$ y $barpsi$ son los campos o espinores de Dirac que representan las partículas cargadas eléctricamente; $D_mu = partial_mu+ieA_mu ,!$ es la derivada covariante asociada a la simetría gauge; $A_mu$ el operador asociado al potencial vector covariante del campo electromagnético y $F_{munu} = partial_mu A_nu - partial_nu A_mu ,!$ el operador de campo asociado tensor de campo electromagnético.

Véanse también: Teoría cuántica de campos, Ecuación de Dirac y Modelo estándar

Véase también

Referencias

↑ ^a ^b Rafael Lopez Valverde. «Historia del Electromagnetismo». Consultado el 13/02/2008.
↑ Clerk Maxwell, James (1873). «A Treatise on Electricity and Magnetism» (en inglés). Consultado el 20 de noviembre de 2007.
↑ Tesla, Nikola (1856–1943). «Obras de Nikola Tesla en Wikisource en inglés» (en inglés). Consultado el 20 de noviembre de 2007.
↑ ^a ^b J Villaruso Gato. «Cuestiones:La carga elemental». Consultado el 13/02/2008.
↑ Ministerio de Educación y Ciencia de España. «Introducción a la Electricidad». Consultado el 13/02/2008.
↑ Agustín Borrego Colomer. «Campo eléctrico». Consultado el 14/02/2008.
↑ «Introducción al electromagnetismo». Consultado el 15/02/2008.
↑ «Ley de Biot-Savart». Consultado el 15/02/2008.
↑ David Stern (2004). «Ondas electromagnéticas». Consultado el 17/02/2008.
↑ Carlos Fenandez. «La naturaleza de la luz». Consultado el 17/02/2008.
↑ Landau & Lifshitz. Teoría clásica de los campos. Ed. Reverté. ISBN 84-291-4082-4.
↑ Enciclopedia Encarta (2007). «Electrodinámica cuántica». Consultado el 19/02/2008.
↑ ^a ^b José Antonio Montiel Tosso (Universidad de Córdoba). «Introducción a la Física cuántica. Electrodinámica cuántica». Consultado el 19/02/2008.

Bibliografía

Marcelo Alonso, Edward J. Finn (1976). Física. Fondo Educativo Interamericano. ISBN 84-03-20234-2.
Richard Feynman (1974) (en inglés). Feynman lectures on Physics Volume 2. Addison Wesley Longman. ISBN 0-201-02115-3.

Enlaces externos

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Wikilibros

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petalofucsia - 13 de noviembre de 2010 - 19:04 - Futurismo2

Coliseo de Roma

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Coordenadas: mostrar el lugar en un mapa interactivo 41°53′24″N 12°29′31″E / 41.89, 12.49194

El Coliseo, al atardecer.

El Coliseo de Roma (Colosseum en el latín original; Colosseo en el actual italiano) es un gran anfiteatro de la época del Imperio romano, construido en el siglo I en el centro de la ciudad de Roma. Originalmente era denominado Anfiteatro Flavio (Amphitheatrum Flavium), en honor a la Dinastía Flavia de emperadores que lo construyó, y pasó a ser llamado Colosseum por una gran estatua ubicada junto a él, el Coloso de Nerón, no conservada actualmente. Por sus características arquitectónicas, estado de conservación e historia, el Coliseo es uno de los monumentos más famosos de la antigüedad clásica.

En la antigüedad poseía un aforo para 50.000 espectadores, con ochenta filas de gradas. Los que estaban cerca de la arena eran el Emperador y los senadores, y a medida que se ascendía se situaban los estratos inferiores de la sociedad. En el Coliseo tenían lugar luchas de gladiadores y espectáculos públicos. Se construyó justo al Este del Foro Romano, y las obras empezaron entre el 70 d. C. y el 72 d. C., bajo mandato del emperador Vespasiano. El anfiteatro, que era el más grande jamás construido en el Imperio romano, se completó en el 80 d. C. por el emperador Tito, y fue modificado durante el reinado de Domiciano.^[1]

El Coliseo se usó durante casi 500 años, celebrándose los últimos juegos de la historia en el siglo VI, bastante más tarde de la tradicional fecha de la caída del Imperio romano de Occidente en el 476 d. C. Así como las peleas de gladiadores, muchos otros espectáculos públicos tenían lugar aquí, como naumaquias, caza de animales, ejecuciones, recreaciones de famosas batallas, y obras de teatro basadas en la mitología clásica. El edificio dejó de ser usado para estos propósitos en la Alta Edad Media. Más tarde, fue reutilizado como refugio, fábrica, sede de una orden religiosa, fortaleza y cantera. De sus ruinas se extrajo abundante material para la construcción de otros edificios, hasta que fue convertido en santuario cristiano, en honor a los prisioneros martirizados durante los primeros años del Cristianismo. Esta medida contribuyó a detener su expolio y a procurar su conservación.

Aunque la estructura está seriamente dañada debido a los terremotos y los picapedreros, el Coliseo siempre ha sido visto como un icono de la Roma Imperial y es uno de los ejemplos mejor conservados de la arquitectura romana. Es una de las atracciones turísticas más populares de la moderna Roma y aún está muy ligado a la Iglesia Católica Romana, por lo que el Papa encabeza el viacrucis hasta el anfiteatro cada Viernes Santo.

[editar] Historia

[editar] En la Roma Clásica

Mapa de la capital romana en época imperial. El Coliseo aparece en la esquina superior derecha.

En 29 a. C. el cónsul romano Estatilio Tauro construyó un anfiteatro en el Campo de Marte. Esta construcción, fue el primer anfiteatro de gran tamaño de la ciudad, con todas las instalaciones necesarias. Este edificio quedó destruido en el Gran incendio de Roma del año 64, surgiendo la necesidad de un nuevo anfiteatro para la urbe romana.

La construcción del Coliseo empezó bajo el mandato del emperador Vespasiano, entre el 70 y 72 d. C. El emplazamiento elegido era un área llana entre las colinas de Celio, Esquilino y Palatino, a través del cual fluía una corriente canalizada. El emplazamiento donde se contruyó el anfiteatro había sido devastado años atrás por el Gran Incendio de Roma en el 64 d. C., y aprovechando esta circunstancia, Nerón se apropió de gran parte del terreno para edificar su residencia: la grandiosa Domus Aurea. En ella ordenó construir una laguna artificial, la Stagnum Neronis, rodeada de jardines y pórticos. El ya existente acueducto de Aqua Claudia se amplió para que llegara hasta esa zona, y la gigante estatua de bronce conocida como el Coloso de Nerón se colocó al lado de la entrada de la Domus Aurea. De esta estatua recibe el anfiteatro el nombre de coliseo.^[2]

El área se transformó durante el reinado de Vespasiano y sus sucesores. Aunque el Coloso se conservó, se derribó buena parte de la Domus Aurea. El lago se rellenó y la tierra se reutilizó como emplazamiento para el nuevo Anfiteatro Flavio. Se construyeron escuelas de gladiadores y otros edificios relacionados en los alrededores, donde anteriormente se encontraba la Domus Aurea. Según una inscripción reconstruida que se encontró en el lugar, el emperador Vespasiano ordenó que este nuevo anfiteatro se erigiera usando su parte del botín como general. Esto puede referirse al gran tesoro que robaron los romanos tras su victoria en la Gran Rebelión Judía del 70 d. C. El Coliseo puede así ser interpretado como un gran monumento triunfal, siguiendo la tradición de celebrar las grandes victorias.^[2] La decisión de Vespasiano de construir el Coliseo en el emplazamiento del lago de Nerón puede ser vista como un gesto popular para devolver a la gente un área de la ciudad de la que Nerón se había apropiado para uso exclusivo. Al contrario que muchos otros anfiteatros, que se situaban a las afueras de la ciudad como el Anfiteatro Castrense, el Coliseo estaba construido justo en el centro de la urbe; situándolo literal y simbólicamente en el corazón de Roma.

El Coliseo albergó espectáculos como las venationes (peleas de animales) o los noxii (ejecuciones de prisioneros por animales), así como las munera: peleas de gladiadores. Se calcula que en estos juegos murieron entre 500.000 y 1.000.000 de personas. Asimismo, se celebraban naumachiae, espectaculares batallas navales que requerían inundar la arena de agua. Es probable que fueran en los primeros años, antes de construirse los sótanos bajo la arena. El Coliseo poseía un avanzado sistema de canalización de agua que permitía llenar y vaciar rápidamente el piso inferior.

Se desconoce la identidad del arquitecto del edificio, como ocurría en general con la mayoría de las obras romanas: las edificaciones públicas se erigían para mayor gloria de los emperadores. A lo largo de los años se han barajado los nombres de Rabirio, Severo, Gaudencio o incluso Apolodoro de Damasco, aunque se sabe que este último llegó a Roma en el año 105.

Cuando Vespasiano murió en el 79, el Coliseo ya estaba completo hasta el tercer piso. Su hijo Tito terminó el nivel superior e inauguró el edificio en el 80.^[1] Dión Casio dice que se mató a más de 9000 animales salvajes durante los juegos inaugurales del anfiteatro. Más adelante se remodeló el edificio bajo el mandato del hijo pequeño de Vespasiano, el recientemente nombrado emperador Domiciano, quien construyó el hipogeo, una serie de túneles subterráneos que se usaban para alojar animales y esclavos. También añadió una galería en la parte superior del Coliseo para aumentar su aforo.

En el 217, el Coliseo fue gravemente dañado por un gran incendio (causado por una tormenta eléctrica, según Dión Casio)^[3] que destruyó el suelo de madera en el interior del anfiteatro. No se reparó del todo hasta el 240 y se siguió remodelando en el 250 o 252, y de nuevo en el 320. Una inscripción recoge que varias partes del Coliseo fueron restauradas por Teodosio II y Valentiniano III (que reinaron del 425 al 450), posiblemente para reparar los daños que causó un terremoto en el 443; y se realizaron más obras en el 484 y 508. La arena se seguía usando para competiciones hasta bien entrado el siglo VI, registrándose la última pelea de gladiadores de la historia cerca del 435. La caza de animales continuó por lo menos hasta el año 523.^[2]

[editar] En la Edad Media

El Coliseo representado en un mapa de la Roma Medieval

El Coliseo experimentó grandes cambios en su uso durante el periodo medieval. A finales del siglo VI se construyó una pequeña iglesia dentro de la estructura del anfiteatro, aunque aparentemente no le dio un significado religioso al edificio entero. La arena se transformó en un cementerio. Los numerosos espacios entre las arcadas y bajo los asientos se convirtieron en fábricas y refugios, y según las fuentes se alquilaron hasta el siglo XII.

Durante el papado de Gregorio Magno muchos de los monumentos antiguos pasaron a manos de la Iglesia, que era la única autoridad efectiva. Sin embargo carecía de recursos para mantenerlos, por lo que cayeron en el abandono y el expolio. En la Edad Media, la decadencia de la ciudad afectó a todos los monumentos imperiales. Los terremotos de 801 y 847 provocaron grandes destrozos en un edificio prácticamente abandonado en las afueras de la ciudad medieval.

Cuando en 1084 el papa Gregorio VII fue expulsado de la ciudad, muchos monumentos cayeron en manos de familias nobles romanas, que los usaron como fortalezas. Alrededor del 1200 la familia Frangipani se apropió del Coliseo y lo fortificó, usándolo de forma parecida a un castillo y convirtiéndolo en su área de influencia. El Coliseo fue cambiando de manos hasta 1312, en que volvió a la Iglesia.

El gran terremoto de 1349 dañó severamente la estructura del Coliseo, haciendo que el lado externo sur se derrumbase. Muchas de esas piedras desprendidas fueron reutilizadas para construir palacios, iglesias( incluido el Vaticano), hospitales y otros edificios en toda Roma. Una orden religiosa se asentó en el tercio norte del Coliseo y siguió habitándolo hasta principios del siglo XIX. Las piedra del interior del anfiteatro fue picada en exceso, para reutilizarla en otra parte o (en caso de la fachada de mármol) quemarla para obtener cal viva.^[2] Las abrazaderas de bronce que sostenían la mampostería fueron arrancadas de las paredes, dejando numerosas marcas. Aún hoy pueden observarse dichas cicatrices en el edificio.

[editar] En la Edad Moderna

Contrafuerte de refuerzo

A lo largo de los siglos XV y XVI, el travertino que lo recubría fue arrancado para reutilizarlo en otras construcciones. Entre otras, se utilizó para el Palacio Barberini y para el Puerto de Ripetta. Un conocido dicho latino reza Quod non fecerunt Barbari, fecerunt Barberini (lo que no se atrevieron a hacer los bárbaros, lo hicieron los Barberini). También se utilizó para quemarlo y obtener cal. El expolio de piedras continuó hasta 1749, en que Benedicto XIV consagró el monumento como lugar santo en memoria de los mártires allí ejecutados (si bien se cree que la mayoría de éstos fueron martirizados en el Circo Máximo). Una de las últimas barbaridades que sufrió el Coliseo fue ser objeto de simbolizar el borrador de la historia de Italia por parte de los militares. La parte del edificio que falta en la primera foto fue una bomba caída en el mismo durante la Segunda Guerra Mundial.

En el siglo XIX, por el contrario, comenzaron una serie de obras para estabilizar muchos monumentos antiguos. En 1820 se terminaron varios contrafuertes que son claramente distinguibles hoy día, y sin los cuales el edificio probablemente se habría derrumbado. Durante todo el siglo se sucedieron obras de consolidación y mejora, en un proceso que aún continúa.

[editar] En la actualidad

El Coliseo es sin duda uno de los grandes atractivos turísticos de Roma. Ha sido llevado al cine en múltiples ocasiones, destacando la increíble reconstrucción digital que podemos ver en Gladiator.

En 1980, la Unesco declaró el centro histórico de Roma, incluido el Coliseo, Patrimonio de la Humanidad.^[4] Desde 2000, las autoridades mantienen el edificio iluminado durante 48 horas cada vez que en algún lugar del mundo se le conmuta o aplaza una sentencia de muerte a un condenado.

Este monumento de la Roma Clásica ha sido designado una de las Nuevas Siete Maravillas del Mundo, según la designación honorífica realizada en Lisboa, el 7 de julio de 2007, en el marco del concurso New 7 Wonders, organizado por el suizo Bernard Weber, del cual la Unesco se ha desmarcado completamente.

[editar] Descripción

El Anfiteatro Flavio es un enorme edificio ovalado de 189 metros de largo por 156 de ancho, y de 57 metros de altura, con un perímetro de la elíptica de 524 metros. Se suele decir que este edificio ha sido un modelo para los recintos deportivos modernos, ya que tiene un diseño ingenioso y soluciones eficaces a problemas actuales.

[editar] La arena y el hipogeo

El hipogeo al aire libre

El terreno de juego propiamente dicho era un óvalo de 75 por 44 metros, y en realidad era una plataforma construida en madera y cubierta de arena. Todo el subsuelo era un complejo de túneles y mazmorras (el hipogeo) en el que se alojaba a los gladiadores, a los condenados y a los animales. El suelo disponía de varias trampillas y montacargas que comunicaban con el sótano y que podían ser usadas durante el espectáculo.

El plano de la arena tenía un completo sistema de drenaje, conectado a cuatro imponentes cloacas. Se ha sugerido que obedecen a la necesidad de evacuar el agua tras los espectáculos navales. Sin embargo parece ser que ya Domiciano, abandonando la idea de la naumaquia, pavimentó las cloacas y colocó en la arena los montacargas para los combates de gladiadores. La cubierta de madera ya no se conserva, con lo que todo el laberinto subterráneo permanece hoy al aire libre.

[editar] La estructura

Sección por la cávea

El Coliseo romano fue quizás la obra más grandiosa de la arquitectura romana, y en él se utilizaron las más variadas técnicas de construcción. Las pilastras y los arcos son de travertino colocado sin argamasa. En las partes inferiores y en los sótanos se empleó la toba del mismo modo. Muchos de estos sillares iban sujetos con grapas metálicas. Las bóvedas que sostienen la cávea se hicieron vertiendo argamasa de cemento directamente sobre cimbras de madera, una innovación que aligeraba la fábrica.

El hecho de que el edificio se ubicase sobre una laguna obligó a excavar hasta 14 metros de limos inservibles y realizar una cimentación de casi 13 metros de opus cementicium (hiladas de argamasa de cal y piedras alternadas).

[editar] La cávea

El amplio graderío interior estaba diferenciado en gradus, pisos reservados para las diferentes clases sociales:

En el podium,el primero de ellos, se sentaban los romanos más ilustres: los senadores, magistrados, sacerdotes y quizá las vestales. En ambos extremos del eje menor había sendos palcos: la tribuna imperial (pulvinar), y otra reservada para el magistrado que en ocasiones presidía los juegos. Dado que este piso era el más próximo a las fieras, había una red metálica de protección y arqueros apostados regularmente.
El maenianum primum, para los aristócratas que no pertenecían al senado,
El maenianum secundum, dividido en el imum para los ciudadanos ricos y el summum para los pobres.
En lo más alto estaba el maenianum summum in ligneis, hecho de madera, probablemente sin asientos y reservado para mujeres pobres.

Además, algunos órdenes sociales, como los tribunos, sacerdotes o la milicia, tenían sectores reservados.

El acceso desde los pasillos internos hasta las gradas se producía a través de los vomitorios, llamados así porque permitían salir una enorme cantidad de gente en poco tiempo. Estaba tan bien diseñado que los 50.000 espectadores podían ser evacuados en un poco más que cinco minutos.

[editar] La fachada

Fachada exterior

La fachada se articula en cuatro órdenes, cuyas alturas no se corresponden con los pisos interiores. Los tres órdenes inferiores los forman 80 arcos sobre pilastras, y con semicolumnas adosadas que soportan un entablamento puramente decorativo. El cuarto lo forma una pared ciega, con pilastras adosadas, y ventanas en uno de cada dos vanos.

Los órdenes de cada piso son sucesivamente toscano, jónico y corintio. El último piso tiene un estilo indefinido que fue catalogado en el siglo XVI como compuesto. Era corriente superponer estilos diferentes en pisos sucesivos, pero no era habitual hacer edificios con cuatro órdenes superpuestos. Las comunicaciones entre cada piso se realizaban a través de escaleras y galerías concéntricas.

[editar] El velario

El Coliseo contaba con una cubierta de tela desplegable accionada mediante poleas. Esta cubierta, hecha primero con tela de vela y luego sustituida por lino (más ligero), se apoyaba en un entramado de cuerdas del que poco se sabe. Cada sector de tela podía moverse por separado de los de alrededor, y eran accionados por un destacamento de marineros de la flota romana.

En la parte superior de la fachada se han identificado los huecos en los que se colocaban los 250 mástiles de madera que soportaban los cables. Al parecer las cuerdas se anclaban en el suelo, pues de otro modo los mástiles soportarían demasiado peso. A tal efecto había un anillo concéntrico de piedras o cipos situados a 18 metros de la fachada en la explanada exterior, y que también permitían el control del público para evitar aglomeraciones. La franja entre la fachada y los cipos estaba pavimentada con travertino.

[editar] Usos

El Coliseo se usaba para peleas de gladiadores así como una gran variedad de eventos. Los espectáculos, llamados munera, siempre eran patrocinados por ciudadanos en vez de por el Estado. Tenían un fuerte elemento religioso pero también eran una demostración de poder e influencia familiar, y resultaron ser increíblemente populares en la plebe. Otro espectáculo popular era la caza de animales, o venatio. En ella se usaban una gran variedad de bestias salvajes, la mayoría importadas de África, e incluían rinocerontes, hipopótamos, elefantes, jirafas, leones, panteras, leopardos, cocodrilos y avestruces. Las batallas y la caza se representaban en escenarios con árboles y edificios movibles. Estos eventos se celebraban a veces a una gran escala; se dice que Trajano celebró sus victorias en Dacia en el 107 con juegos que incluyeron a 11000 animales y 10000 gladiadores, desarrollándose durante 123 días.

Pollice Verso ("Pulgares abajo") de Jean-Léon Gérôme, 1872

Durante los primeros días del Coliseo, los escritores clásicos decían que el edificio se usaba para naumachiae (más conocidas como navalia proelia) o simulaciones de batallas navales. Las fuentes que nos cuentan los juegos inaugurales que hizo Tito en el 80 describen que el piso inferior se llenaba de agua para mostrar a caballos y toros previamente entrenados nadando. También nos cuentan una recreación de una famosa batalla naval entre los griegos de Corfú y los corintios. Esto ha sido objeto de debate para los historiadores, ya que, aunque llenar el edificio de agua no hubiera presentado problemas, no está claro cómo podían haber hecho que la arena fuese impermeable, ni si hubiera habido espacio sufiente para que los barcos de guerra se moviesen. Se ha sugerido que las fuentes hablaban de otro lugar, o que el Coliseo tenía en sus orígenes un ancho canal inundable que iba hasta su eje central, y que posteriormente habría sido sustituido por el hipogeo.^[2]

El poeta Marcial también se hizo eco de dichos juegos inaugurales, y más concretamente, nos describe una lucha de gladiadores que pasaría a la historia, la de Vero y Prisco. Ambos lucharon hasta la extenuación ante el emperador Tito, sin que ninguno de los dos llegara a imponerse sobre el otro. Tal empeño y capacidad de resistencia fue recompensado con el clamor popular, que llevó al César a perdonarles. Tan excepcional fue este hecho que Marcial lo recogió en su obra Liber spectaculorum.

También se hacían sylvae o recreaciones de paisajes naturales en la arena. Pintores, técnicos y arquitectos construían una simulación de un bosque con árboles y arbustos reales que se plantaban en el suelo de la arena. Ponían animales para poblar el paisaje y asombrar a la multitud. Esos escenarios podrían haberse usado simplemente para mostrar un entorno natural a la población urbana, o como telón de fondo para la caza u obras que narraban episodios mitológicos. Ocasionalmente también se usaban para ejecuciones en los que el héroe de la historia -interpretado por el condenado a muerte- era asesinado de manera espantosa pero mitológicamente auténtica, siendo devorado por bestias o quemado hasta la muerte.

[editar] El Coliseo, en la actualidad

En la actualidad, el Coliseo es la mayor atracción turística de Roma y miles de turistas pagan cada año por entrar y ver la arena. En él está ubicado un museo dedicado al dios griego Eros, en el piso superior del edificio. Parte del suelo de la arena ha sido reconstruido.

Uno de los usos actuales del Coliseo, es la procesión del Via Crucis, presidido por el Papa, realizado cada Viernes Santo.

[editar] Los cristianos y el Coliseo

Durante mucho tiempo se ha considerado al Coliseo como la escena de numerosos martirios de los primeros cristianos. De todas formas, esta creencia parece haber surgido sólo durante el siglo XVI. Las fuentes romanas y de la Alta Edad Media se refieren a martirios cristianos en lugares de Roma vagamente descritos (en el anfiteatro, en la arena, etc) pero sin especificar cuál; había, de hecho, numerosos estadios, anfiteatros y circos en Roma. A menudo se dice que San Telémaco, por ejemplo, murió en el Coliseo, pero Teodoreto, en sus escritos acerca de esta muerte, dice que falleció en el estadio (eis to stadio). El martirio de San Ignacio de Antioquía ocurrió en "la arena", según las fuentes, pero sin concretar cuál arena.

En la Edad Media, el Coliseo desde luego no era visto como un lugar sagrado. Su uso como fortaleza y luego como cantera demuestra la poca importancia espiritual que se le atribuía, en un tiempo en el que los lugares asociados con mártires eran muy venerados. No estaba incluido en los itinerarios reunidos para uso de los peregrinos ni en obras tales como la Mirabilia Urbis Romae ("Maravillas de la ciudad de Roma"), del siglo XII, que dice que el Circo Flaminio -y no el Coliseo- fue el lugar donde ocurrieron estos martirios. Parte de la estructura estaba habitada por una orden cristiana, pero aparentemente no tenían motivos religiosos ni espirituales para vivir allí.

Parece que sólo durante los siglos XVI y XVII se consideró lugar santo al Coliseo. Se dice que el Papa Pío V (1566-1572) recomendó que los peregrinos reunieran arena del Coliseo como si fuera una reliquia, ya que estaba impregnada de la sangre de los mártires. Esta seguramente fue una visión minoritaria hasta que se hizo popular casi un siglo más tarde por Fioravante Martinelli, que incluyó al Coliseo en la cabeza de una lista de lugares sagrados a causa de los martirios que en ellos se celebraron, en su libro Roma ex ethnica sacra, de 1653.

Inscripción del Anfiteatro Flavio en la que figuran los trabajos de restauración del edificio realizados en cada papado

Evidentemente, el libro de Martellini tuvo un claro efecto en la opinión pública; como respuesta a la propuesta que algunos años después hizo el Cardenal Altieri de convertir el Coliseo en una plaza de toros, Carlo Tomassi publicó un panfleto como protesta a lo que consideraba una profanación. La controversia que siguió persuadió al Papa Clemente X para que cerrara las arcadas externas del Coliseo y lo declarara santuario cristiano, aunque el debate sobre cuán sacro era el edificio continuaría por algún tiempo más.

A petición de San Leonardo de Puerto Mauricio, el Papa Benedicto XIV (1740-1758) prohibió que se usara el Coliseo como cantera y erigió un Viacrucis alrededor de la arena, que permació allí hasta febrero de 1874. San Benito José Labre pasó los últimos años de su vida entre los muros del Coliseo, viviendo de la caridad de los fieles, hasta su muerte en 1783. Varios papas del siglo XIX mandaron realizar trabajos de reparación y restauración en el Coliseo, por lo que el edificio aún conserva una conexión con la cristiandad. Se pusieron cruces en varios puntos alrededor de la arena y cada Viernes Santo el Papa encabeza una procesión al anfiteatro en memoria de los mártires cristianos.^[5]

[editar] El Coliseo en la cultura popular

Siendo un icono de la cultura occidental, el Coliseo ha aparecido en numerosas películas y obras de arte de la cultura popular:

La canción de Cole Porter llamada You're the Top del musical Anything Goes (1934) incluye el verso "You're the Top, You're the Colosseum" (eres la cima, eres el Coliseo)
En la película de 1953 Vacaciones en Roma, el Coliseo sirve de telón de fondo para numerosas escenas.
En la película de 1954 Demetrio y los gladiadores, el emperador Calígula sentencia al cristiano Demetrio a luchar en el Coliseo; aunque dicha escena es anacrónica, pues Calígula es anterior a la edificación del edificio.
El final de la película de 1957 20 Million Miles to Earth tiene lugar en el Coliseo.
En la película de 1972 Way of the Dragon, Bruce Lee luchó contra Chuck Norris en el Coliseo.
En la película de 1997 Double Team, Jean-Claude Van Damme lucha contra Mickey Rourke en el Coliseo.
En la película Gladiator de Ridley Scott (2000), el Coliseo se recreó por ordenador para restaurar la gloria de sus mejores tiempos en el siglo II. La reconstrucción del edificio es fiel y da una buena impresión de cómo pudo ser el hipogeo. Aun así, muchos de los edificios que rodeaban al Coliseo en la película nunca existieron, y su proximidad con el Tíber tampoco es veraz.
En la película de ciencia-ficción The Core (2003), el Coliseo es destruido por múltiples rayos que lo reducen a escombros junto con el resto de Roma.
En la película de Lizzie McGuire (2003), el Coliseo sirve de escenario para que la protagonista cante a miles de espectadores.
En la película Jumper (2008), se ve el Coliseo como escenario de batalla entre el protagonista (Hayden Christensen) y parte de sus enemigos.

La fama de Coliseo como lugar de entretenimiento ha hecho que su nombre fuera reutilizado en otros edificios públicos modernos, particularmente en los Estados Unidos, donde teatros, salas de conciertos y estadios se llaman comúnmente coliseos.^[6]

[editar] Véase también

La Domus Aurea de Nerón.
El Ludus Magnus, una escuela de gladiadores situada cerca del Coliseo
El otro anfiteatro de Roma que se conserva, el Anfiteatro Castrense.
El Anfiteatro de Pozzuoli, en Pozzuoli, Campania.
El Anfiteatro de Capua, en Capua.
La Meta Sudans, una fuente monumental frente al Coliseo.
El Coliseo Romano es una de las nuevas siete maravillas del mundo

[editar] Referencias

↑ ^a ^b Roth, Leland M. (1993). Understanding Architecture: Its Elements, History and Meaning (First edición). Boulder, CO: Westview Press. ISBN 0-06-430158-3.
↑ ^a ^b ^c ^d ^e Claridge, Amanda (1998). Rome: An Oxford Archaeological Guide (First edición). Oxford, UK: Oxford University Press, 1998. pp. 276–282. ISBN 0-19-288003-9.
↑ Cass. Dio lxxviii.25
↑ Referencia al Coliseo en la lista de Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO
↑ "Catholic Encyclopedia". Ed. The Encyclopedia Press, 1913
↑ "Coliseum". Pocket Fowler's Modern English Usage. Ed. Robert Allen. Oxford University Press, 1999

[editar] Bibliografía

Luciani, Roberto (1994). El Coliseo. ISBN 84-8162-981-2.

[editar] Enlaces externos

En castellano
- ColosseumWeb Sitio oficial del Coliseo en español
- Información práctica para visitar el Coliseo
- El Coliseo de Roma Incluye Video
- Artículo sobre el Coliseo
- Análisis didáctico de la película Gladiator
- Coliseo y otros monumentos de Roma.
- Relato de la Inauguración del Coliseo
- 3-D imagen de la Coliseo de Roma (sin plugin; en Español, Inglés, Alemán)

En inglés
- Sitio de recursos sobre el Coliseo
- Artículo de Philip Smith, de la Universidad de Londres.
- El Coliseo en Great Buildongs Online
- The Roman Colosseum Videos de Alta calidad y audioguías en MP3
- Tour Virtual del Coliseo

Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre el Coliseo.Commons

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Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Coliseo_de_Roma"

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CIENCIA6: ELECTROQUÍMICA. Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.[1] En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interface de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido.

petalofucsia - 13 de noviembre de 2010 - 14:54 - Ciencia6

Electroquímica

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Michael Faraday, Químico inglés considerado el fundador de la electroquímica actual.

Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.^[1] En otras palabras, las reacciones químicas que se dan en la interface de un conductor eléctrico (llamado electrodo, que puede ser un metal o un semiconductor) y un conductor iónico (el electrolito) pudiendo ser una disolución y en algunos casos especiales, un sólido.^[2]

Si una reacción química es conducida mediante una diferencia de potencial aplicada externamente, se hace referencia a una electrólisis. En cambio, si la caída de potencial eléctrico, es creada como consecuencia de la reacción química , se conoce como un "acumulador de energía eléctrica", también llamado batería o celda galvánica.

Las reacciones químicas donde se produce una transferencia de electrones entre moléculas se conocen como reacciones redox, y su importancia en la electroquímica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.

En general, la electroquímica se encarga de estudiar las situaciones donde se dan reacciones de oxidación y reducción encontrándose separadas, físicamente o temporalmente, se encuentran en un entorno conectado a un circuito eléctrico. Esto último es motivo de estudio de la química analítica, en una subdisciplina conocida como análisis potenciométrico.

Contenido

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[editar] Historia

Artículo principal: Historia de la electroquímica

Es muy difícil conocer el nacimiento de la electroquímica, pues existen evidencias que indican, la existencia de baterías y acumuladores de energía eléctrica, desde la antigüedad. Estudios realizados en los años 1930 demostraron la existencia de baterías en el imperio Parto, que probablemente fueron empleadas para la electrodeposición o galvanizado de piezas metálicas. (véase baterías de Bagdad-siglo III d.C).

Los antecedentes acerca del conocimiento de la electricidad en términos científicos vinieron muchos siglos después, gracias a los trabajos con el magnetismo y los principios de la electricidad de los siglos XVII y XVIII dados tanto por William Gilbert llamado el padre del magnetismo y por Otto von Guericke quien creó el primer generador eléctrico, que producía electricidad estática generando fricción en un aparato en forma de esfera. Todo ello sumado a los aportes de Charles François de Cisternay du Fay (teoría de la polaridad), Benjamin Franklin (electricidad atmosférica), Charles-Augustin de Coulomb (teoría de atracción electrostática) en 1781 y los estudios de Joseph Priestley en inglaterra, se logró pavimentar el camino para el nacimiento científico de la electroquímica.

Es entonces que, durante finales del siglo XVIII (Ilustración), el anatomista y médico italiano Luigi Galvani marcó el nacimiento de la electroquímica de forma científica al descubrir el fenómeno que ocurría, al pasar electricidad por las ancas de rana y nuevamente al tocar ambos extremos de los nervios empleando el mismo escalpelo descargado. Dichas observaciones las publicó en su ensayo "De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius" (del Latín por, Comentario acerca del efecto de la electricidad en el movimiento muscular). Es de esta forma que en 1791 propuso la existencia de una sustancia "nervio-eléctrica" existente en toda forma de vida.

El físico Italia Alessandro Volta mostrando su "Pila" al emperador francés Napoleón Bonaparte en 1801.

Galvani pensó que esta nueva fuerza vital, era una nueva forma de generación de electricidad natural, además de las ya conocidas por el hombre como la existente en los truenos y relámpagos o en algunos animales como la anguila eléctrica o las rayas eléctricas.

Los aportes posteriores en la fabricación de la primera batería de la época moderna dada por Alessandro Volta permitieron que durante la revolución industrial, científicos connotados como William Nicholson y Johann Wilhelm Ritter fundaran la disciplina de la galvanoplastia. Años más tarde todo ello desembocaría en el descubrimiento de la termoelectricidad por Thomas Johann Seebeck.

Para mediados del siglo XIX, el modelamiento y estudio de la electroquímica, se vieron aclarados por Michael Faraday (leyes de la electrólisis) y John Daniell (pila dependiente solo de iones metálicos Zinc-Cobre). Hacia finales de siglo, dicha disciplina comenzó a influenciar campos tan importantes como las teorías de conductividad de electrolitos, presentado por Svante August Arrhenius y Friedrich Ostwald y subsecuentemente en el modelamiento matemático de las baterías por Walther Hermann Nernst.

A partir del siglo XX, la electroquímica permitió el descubrimiento de la carga del electrón por Millikan, y el establecimiento de la moderna teoría de ácidos y bases de Brønsted y Lowry, así como el estudio de disciplinas tan importantes como las áreas médicas y biológicas con la electroforesis, desarrollada por Arne Tiselius en 1937.

Dichas contribuciones han permitido que en la actualidad la electroquímica se emparente a temas tan diversos que van desde la electroquímica cuántica de Revaz Dogonadze o Rudolph A. Marcus, hasta las celdas fotovoltáicas y quimiluminiscencia.

[editar] Principios

[editar] Reacciones de Reducción-Oxidación

Artículo principal: Reducción-oxidación

Las reacciones de reducción-oxidación son las reacciones de transferencia de electrones. Esta transferencia se produce entre un conjunto de elementos químicos, uno oxidante y uno reductor (una forma reducida y una forma oxidada respectivamente). En dichas reacciones la energía liberada de una reacción espontánea se convierte en electricidad o bien se puede aprovechar para inducir una reacción química no espontánea.

[editar] Balanceo de las ecuaciones Redox

Artículo principal: Ecuación química

Las reacciones electroquímicas se pueden balancear por el método ión-electrón donde la reacción global se divide en dos semirreacciones (una de oxidación y otra de reducción), se efectúa el balance de carga y elemento, agregando H⁺, OH⁻, H₂O y/o electrones para compensar los cambios de oxidación. Antes de empezar a balancear se tiene que determinar en que medio ocurre la reacción, debido a que se procede de una manera en particular para cada medio.

[editar] Medio Ácido

Se explicará por medio de un ejemplo, cuando una sal magnésica reacciona con Bismutato de Sodio.

El primer paso es escribir la reacción sin balancear:

$mbox{Reacción sin balancear: }mbox{Mn}^{2+}(aq) + mbox{NaBiO}_3(s)rightarrowmbox{Bi}^{3+}(aq) + mbox{MnO}_4^{-}(aq),$

Luego se divide en dos semirreacciones:

$mbox{Semirreacción de oxidación: }mbox{Mn}^{2+}(aq)rightarrowmbox{MnO}_4^{-}(aq),$ $mbox{Semirreacción de reducción: }mbox{BiO}_3^{-}(s)rightarrowmbox{Bi}^{3+}(aq),$

Cada semirreación se balancea de acuerdo con el número y tipo de átomos y cargas. Como estamos en medio ácido los iones H⁺ se agregan para balancear los átomos de H y se agrega H₂O para balancear los átomos de O.

$mbox{4H}_2mbox{O}(l)+mbox{Mn}^{2+}(aq)rightarrowmbox{MnO}_4^{-}(aq) + mbox{8H}^{+}(aq)+mbox{5e}^{-},$ $mbox{2e}^{-}+ mbox{6H}^{+}(aq) + mbox{BiO}_3^{-}(s)rightarrowmbox{Bi}^{3+}(aq) + mbox{3H}_2mbox{O}(l),$

Finalmente se multiplica cada semirreacción por un factor para que se cancelen los electrones cuando se sumen ambas semireacciones.

$mbox{8H}_2mbox{O}(l)+mbox{2Mn}^{2+}(aq)rightarrowmbox{2MnO}_4^{-}(aq) + mbox{16H}^{+}(aq)+mbox{10e}^{-},$ $mbox{10e}^{-}+ mbox{30H}^{+}(aq) + mbox{5BiO}_3^{-}(s)rightarrowmbox{5Bi}^{3+}(aq) + mbox{15H}_2mbox{O}(l),$

Reacción Balanceada:

$mbox{14H}^{+}(aq) + mbox{2Mn}^{2+}(aq)+ mbox{5NaBiO}_3(s)rightarrowmbox{7H}_2mbox{O}(l) + mbox{2MnO}_4^{-}(aq)+mbox{5Bi}^{3+}(aq)+mbox{5Na}^{+}(aq),$

En algunos casos es necesario agregar contraiones para terminar de balancear la ecuación. Para este caso, si se conociera el anión de la sal magnésica, ese seria el contraión. Se agrega por igual de ambos lados de la ecuación lo necesario para terminar de balancearla.

[editar] Medio Alcalino

También se explicará por medio de un ejemplo, cuando el Permanganato de potasio reacciona con el Sulfito de sodio.

El primer paso es escribir la reacción sin balancear:

$mbox{Reacción sin balancear: }mbox{KMnO}_{4}+mbox{Na}_{2}mbox{SO}_3+mbox{H}_2mbox{O}rightarrowmbox{MnO}_{2}+mbox{Na}_{2}mbox{SO}_{4}+mbox{KOH},$

Luego se divide en dos semirreacciones:

$mbox{Semirreacción de Reducción: }mbox{MnO}_{4}^{-}rightarrowmbox{MnO}_{2},$ $mbox{Semirreacción de Oxidacción: }mbox{SO}^{2-}_{3}rightarrowmbox{SO}^{2-}_{4},$

Cada semirreación se balancea de acuerdo con el número y tipo de átomos y cargas. Como estamos en medio alcalino los OH⁻ se agregan para balancear los átomos de H y normalmente se agrega la mitad de moléculas de H₂O del otro lado de la semirreacción para balancear los átomos de O.

$mbox{3e}^{-}+mbox{2H}_{2}mbox{O}+mbox{MnO}_{4}^{-}rightarrowmbox{MnO}_{2}+mbox{4OH}^{-},$ $mbox{2OH}^{-}+mbox{SO}^{2-}_{3}rightarrowmbox{SO}^{2-}_{4}+mbox{H}_{2}mbox{O}+mbox{2e}^{-},$

Finalmente se multiplica cada semirreación por un factor para que se cancelen los electrones cuando se sumen ambas semireacciones.

$mbox{6e}^{-}+mbox{4H}_{2}mbox{O}+mbox{2MnO}_{4}^{-}rightarrowmbox{2MnO}_{2}+mbox{8OH}^{-},$ $mbox{6OH}^{-}+mbox{3SO}^{2-}_{3}rightarrowmbox{3SO}^{2-}_{4}+mbox{3H}_{2}mbox{O}+mbox{6e}^{-},$

Equation balanced:

Reacción Balanceada:

$mbox{2KMnO}_{4}+mbox{3Na}_{2}mbox{SO}_3+mbox{H}_2mbox{O}rightarrowmbox{2MnO}_{2}+mbox{3Na}_{2}mbox{SO}_{4}+mbox{2KOH},$

En este caso se agregaron contraiones para terminar de balancear la ecuación (los cationes K⁺ y Na⁺)

[editar] Celdas Electroquímicas

Artículo principal: célula electrolítica

La Celda Electroquímica es el dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos. También se conoce como celda galvánica o voltaica, en honor de los científicos Luigi Galvani y Alessandro Volta, quienes fabricaron las primeras de este tipo a fines del S. XVIII.^[1]

Esquema de la Pila de Daniell. El puente salino (representado por el tubo en forma de U invertida) contiene una disolución de KCl permitiendo la interacción eléctrica entre el ánodo y el cátodo. Las puntas de éste deben estar tapadas con pedazos de algodón para evitar que la disolución de KCl contamine los otros contenedores.

Las celdas electroquímicas tienen dos electrodos: El Ánodo y el Cátodo. El ánodo se define como el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación y el cátodo donde se efectúa la reducción. Los electrodos pueden ser de cualquier material que sea un conductor eléctrico, como metales, semiconductores. También se usa mucho el grafito debido a su conductividad y a su bajo costo. Para completar el circuito eléctrico, las disoluciones se conectan mediante un conductor por el que pasan los cationes y aniones, conocido como puente de sal (o como puente salino). Los cationes disueltos se mueven hacia el Cátodo y los aniones hacia el Ánodo. La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo por que existe una diferencia de potencial eléctrico entre ambos electrolitos. Esa diferencia se mide con la ayuda de un voltímetro y es conocida como el voltaje de la celda. También se denomina fuerza electromotriz (fem) o bien como potencial de celda.^[1] En una celda galvánica donde el ánodo sea una barra de Zinc y el cátodo sea una barra de Cobre, ambas sumergidas en soluciones de sus respectivos sulfatos, y unidas por un puente salino se la conoce como Pila de Daniell. Sus semi-reacciones son estas:

$mbox{Reacción Anódica: }mbox{Zn}(s)rightarrowmbox{Zn}^{2+}(aq)+mbox{2e}^{-},$ $mbox{Reacción Catódica: }mbox{Cu}^{2+}(aq)+mbox{2e}^{-}rightarrowmbox{Cu}(s),$ $mbox{Reacción Neta: }mbox{Zn}(s)+mbox{Cu}^{2+}(aq)rightarrowmbox{Cu}(s)+mbox{Zn}^{2+}(aq),$

La notación convencional para representar las celdas electroquímicas es un diagrama de celda. En condiciones normales, para la pila de Daniell el diagrama sería:

$mbox{Zn}(s)|mbox{Zn}^{2+}(1M)||mbox{Cu}^{2+}(1M)|mbox{Cu}(s),$

La linea vertical representa el limite entre dos fases. La doble linea vertical representa el puente salino. Por convención, el ánodo se escribe primero a la izquierda y los demás componentes aparecen en el mismo orden en que se encuentran al moverse de ánodo a cátodo.^[1]

[editar] Potenciales estándar de reducción

Esquema del EEH. 1. Electrodo de Platino 2. Gas Hidrógeno 3. Solución de HCl (1M) 4. Sifón para prevenir la contaminación de oxígeno 5. Conector donde el segundo elemento de la celda debería ser conectada

Es posible calcular el potencial estándar de reducción de una celda determinada comparando con un electrodo de referencia. Básicamente el cálculo relaciona el potencial de reducción con la redox. Arbitrariamente se le asignó el valor cero al electrodo de Hidrógeno, cuando se encuentra en condiciones estándar. En dicho electrodo ocurre la siguiente reacción:

$mbox{H}_{2}rightarrowmbox{2H}^{+}(aq) + mbox{2e}^{-} ,$

La reacción se lleva a cabo burbujeando gas hidrógeno en una disolución de HCl, sobre un electrodo de Platino. Las condiciones de este experimento se denominan estándar cuando la presión de los gases involucrados es igual a 1 Atm., trabajando a una temperatura de 25 °C y las concentraciones de las disoluciones involucradas son igual a 1M.^[1] En este caso se denota que:

$mbox{2H}^{+}(aq)(1M) + mbox{2e}^{-} rightarrow mbox{H}_{2}(1 Atm),$ $mbox{E}^{o}=0,0000V,$

Este electrodo también se conoce como electrodo estándar de hidrógeno (EEH) y puede ser conectado a otra celda electroquímica de interés para calcular su potencial de reducción.^[1] La polaridad del potencial estándar del electrodo determina si el mismo se esta reduciendo u oxidando con respecto al EEH. Cuando se efectúa la medición del potencial de la celda:

Si el electrodo tiene un potencial positivo significa que se está reduciendo indicando que el EEH está actuando como el ánodo en la celda (Por ejemplo: el Cu en disolución acuosa de CuSO₄ con un potencial estándar de reducción de 0,337V)
Si el electrodo tiene un potencial Negativo significa que se está oxidando indicando que el EEH está actuando como el Cátodo en la celda (Por ejemplo: el Zn en disolución acuosa de ZnSO₄ con un potencial estándar de reducción de -0,763 V)

Sin embargo, las reacciones son reversíbles y el rol de un electrodo en una celda electroquímica en particular depende de la relación del potencial de reducción de ambos electrodos. El potencial estándar de una celda puede ser determinado buscando en una tabla de potenciales de reducción para los electrodos involucrados en la experiencia y se calcula aplicando la siguiente fórmula:

$mbox{E}^{o}_{celda}=mbox{E}^{o}_{red}(catodo)-mbox{E}^{o}_{red}(anodo),$ ^[1]

Por ejemplo, para calcular el potencial estándar del electrodo de Cobre:

$mbox{Diagrama de Celda},$ $mbox{Pt}(s)|mbox{H}_{2}(1 atm)|mbox{H}^{+}(1 M)||mbox{Cu}^{2+}(1 M)|mbox{Cu}(s),$

En condiciones estándar la fem (medida con la ayuda de un multímetro) es 0,34 V (este valor representa el potencial de reducción de la celda) y por definición, el potencial del EEH es cero. Entonces el potencial de la celda se calcula resolviendo la siguiente ecuación:

$mbox{E}_{celda}=mbox{E}^{o}_{mbox{Cu}^{2+}/mbox{Cu}}{-}mbox{E}^{o}_{mbox{H}^{+}/mbox{H}_{2}}$ $mbox{E}^{o}_{mbox{Cu}^{2+}/mbox{Cu}} = mbox{0,34 V}$

El potencial de oxidación de una celda tiene el mismo modulo que el de reducción pero con signo contrario. Cambios estequiometricos en la ecuación de la celda no afectaran el valor del $mbox{E}^{0}_{red},$ por que el el potencial estándar de reducción es una propiedad intensiva.

[editar] Espontaneidad de una reacción redox

Artículo principal: Proceso espontáneo

Relacionando el $mbox{E}_{celda},$ con algunas cantidades termodinámicas permiten saber la espontaneidad de un proceso determinado. En una celda electroquímica toda la energía química se transforma en energía eléctrica. La carga eléctrica total que pasa a través de la celda es calculada por:

$mbox {C} =mbox{n}{mbox{F}},$

Siendo $mbox{F},$ la Constante de Faraday y $mbox{n},$ el número de moles de e⁻. Como la fem es el potencial máximo de la celda y el trabajo eléctrico es la cantidad máxima de trabajo ( $mbox{w},$ ) que se puede hacer, se llega a la siguiente igualdad:

$mbox{w}_{electrico}=mbox {C}{mbox {E}^{0}_{celda}},$ $mbox{w}_{max}=mbox{w}_{electrico},$ $mbox{w}_{max}= -mbox{nFE}_{cell},$

La energía libre de Gibbs es la energía libre para hacer trabajo, eso significa que el cambio de energía libre representa la cantidad máxima de trabajo útil que se obtiene de la reacción:^[1]

$Delta G=-mbox{nFE}_{celda},$

Si $Delta G,$ es negativo significa que hay energía libre y por lo tanto la reacción es espontanea. Para que ocurra eso el $mbox{E}_{celda},$ debe ser positivo. Caso contrario la reacción no procede. Para valores negativos de $Delta G,$ muy próximos a cero es posible que la reacción tampoco proceda debido a factores secundarios, como por ejemplo el fenómeno de sobretensión. Una reacción espontánea puede ser utilizada para generar energía eléctrica, no es nada más ni nada menos que una Pila de combustible. Mientras que a una reacción no espontánea se le debe aplicar un suficiente potencial eléctrico para que la misma se lleve a cabo. Este fenomeno es conocido como Electrólisis.^[1] En una celda electroquímica, la relación entre la Constante de equilibrio, K, y la energía libre de Gibbs se puede expresar de la siguiente manera:

$Delta G=mbox{-RT ln K}= mbox{-nFE}_{celda},$

Despejando la $mbox{E}_{celda},$ se obtiene:

$mbox{E}_{celda}={mbox{RT} over mbox{nF}} mbox{ln K},$

Aplicando el logaritmo K en base base 10 y suponiendo que la reacción se lleva a cabo a T=298K (25 °C), finalmente llegamos a la siguiente expresión:

$mbox{E}_{celda}={0,0592 mbox{V} over mbox{n}} mbox{log K},$ ^[1]

[editar] Corrosión

Artículo principal: Corrosión

Oxidación del metal.

La corrosión es definida como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto con el metal y las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren corrosión mediante otros mecanismos.

La corrosión puede ser mediante una reacción química (redox) en la que intervienen dos factores:

la pieza manufacturada (la concepción de la pieza: forma, tratamiento, montaje)
el ambiente (por ejemplo, un ambiente cerrado es menos propenso a la corrosión que un ambiente abierto)

O por medio de una reacción electroquímica

Los más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón).

[editar] Corrosión del Hierro

En condiciones atmosféricas ambientales, el hierro se cubre de una capa de solución electrolítica (humedad y aire del ambiente) y la película de óxido no lo protege adecuadamente porque no es capaz de evitar el acceso de los iones hasta el metal. Además esta capa es quebradiza y permite la penetración de la solución electrolítica.^[3] Cuando esto ocurre esto se cree que se llevan a cabo los siguientes procesos electroquímicos:

Cuando una parte de la película metálica se quiebra actúa como ánodo liberando electrones, y la corrosión procede:

$Fe(s)rightarrow Fe^{2+}(aq) + 2e^{-},$

Los electrones son transferidos desde el hierro reduciendo el oxígeno atmosférico en agua en el cátodo en otra región de la película metálica:

$O_{2}(g) + 4H^{+}(aq) + 4e^{-} rightarrow 2H_{2}O(l),$

Reacción Global:

$2Fe(s) + O_{2}(g) + 4H^{+}(aq) rightarrow 2Fe^{2+}(aq) + 2H_{2}O(l),$

La fem estándar para la oxidación del hierro:

$E^{o}=E^{o}_{catodo}-E^{o}_{anodo},$ $E^{o}=1,23V-(-0,44V)=1,67V,$

La corrosión del hierro se lleva a cabo en medio ácido; los H⁺ provienen de la reacción entre el dióxido de carbono y del agua de la atmósfera, formando Ácido carbónico. Los iones Fe²⁺ se oxidan según la siguiente ecuación:

$4Fe^{2+}(aq) + O_{2}(g) + (4+2x)H_{2}O(l) rightarrow 2Fe_{2}O_{3}.xH_{2}O + 8H^{+}(aq),$

[editar] Aproximación a la corrosión de los metales

La corrosión de los metales es un fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad termodinámica de la mayoría de los metales. En efecto, salvo raras excepciones (el oro, el hierro de origen meteorítico) los metales están presentes en la Tierra en forma de óxido, en los minerales (como la bauxita si es aluminio, la hematita si es hierro...). Desde la prehistoria, toda la metalurgia ha consistido en reducir los óxidos en bajos hornos, luego en altos hornos, para fabricar el metal. La corrosión, de hecho, es el regreso del metal a su estado natural, el óxido.

[editar] Protección contra la corrosión

Es conveniente proteger a los materiales (metales principalmente) de la corrosión ya que la misma genera pérdidas económicas importantes. Una de las formas de protección son las películas protectoras, que deben cumplir ciertas condiciones. Estas películas deben ser: inertes continuas, estar firmemente adheridas al material y ser capaces de regenerarse a sí mismas en caso de ruptura.^[3] Se pueden influir en los parámetros que alteren la velocidad de la corrosión (como la concepción de la pieza y el ambiente) y también en la reacción química misma para proteger al material. Además, la presencia de Inhibidores de la corrosión, de ánodos de sacrificio y de la aplicación de procesos como la Galvanoplastía ayudan a proteger al material de la corrosión.

[editar] Aplicaciones

Hay varias aplicaciones electroquímicas importantes en el marco de la naturaleza y de la industria. La generación de energía química en la fotosíntesis es también un proceso electroquímico, así como la producción de metales como aluminio y titanio y en el proceso de galvanización con metales.

En el mecanismo de los alcoholímetros también aparece la electroquímica, donde un metal se oxida mediante electro deposición y se detecta el nivel de alcohol de los conductores ebrios gracias a la redox del etanol.

Los impulsos nerviosos en las neuronas están basados en la energía eléctrica generada por el movimiento de los iones de sodio y potasio hacia dentro y hacia afuera de las células. Ciertas especies de animales, como las anguilas, pueden generar un fuerte potencial eléctrico capaz de incapacitar animales mucho mayores que las mismas.

[editar] Véase también

[editar] Bibliografía

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j Chang, Raymond (2007). «Electroquímica». Química (Novena Edición edición). McGraw Hill. pp. 1100. ISBN 0-07-298060-5.
↑ García Andrade, David Gabriel. Manual de laboratorio de Fisicoquímica de los Materiales. Universidad Autónoma Metropolitana.
↑ ^a ^b Naveira, Alicia Alba (2008). «Corrosión». Química Inórganica para estudiantes de ingeniería química (Tercera Edición edición). Editorial Ceit. pp. 278. ISBN 978-987-1063-10-9.

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Electroqu%C3%ADmica"

Categoría: Electroquímica

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CIENCIA6: EL SIGNIFICADO DE LOS COLORES. El color es una parte del espectro lumínico, y, al fin, es energía vibratoria. Esta energía afecta de diferente forma al ser humano, dependiendo de su longitud de onda (del color en concreto) produciendo diferentes sensaciones de las que normalmente no somos conscientes.

petalofucsia - 12 de noviembre de 2010 - 18:50 - Ciencia6

EL SIGNIFICADO DE LOS COLORES

El color es una parte del espectro lumínico, y, al fin, es energía vibratoria.

Esta energía afecta de diferente forma al ser humano, dependiendo de su longitud de onda (del color en concreto) produciendo diferentes sensaciones de las que normalmente no somos conscientes.

Pero la gente que trabaja en agencias de marketing y publicidad, los asesores de imagen de empresa, los diseñadores industriales y de moda, etc., son bien conscientes de ello, y utilizan los colores para asociarlos coherentemente al tipo de producto que quieren hacer llegar.

La cosa, como no podría ser de otra forma, funciona. Desde hace años se han hecho todo tipo de pruebas para analizar las sensaciones que sugieren los colores y hay bastante bibliografía al respecto.

¿Y qué es un sitio web si no un escaparate personal, de empresa, de comunidad, etc.? Además de muchas otras funciones que cada sitio pueda tener, ante todo intenta comunicar y lo hace con palabras, con imágenes y, en primera instancia, con colores.

Cuando un sitio web está diseñado por profesionales con sólidos conocimientos de diseño gráfico, normalmente las pautas seguidas con los colores no son aleatorias.

Vamos a mostrar a continuación las propiedades de los colores básicos generalmente aceptadas. Puede haber discrepancias según autores, pero en lo fundamental, prácticamente todos están de acuerdo.

El significado de los colores:
Blanco:

El blanco se asocia a la luz, la bondad, la inocencia, la pureza y la virginidad. Se le considera el color de la perfección.
El blanco significa seguridad, pureza y limpieza. A diferencia del negro, el blanco por lo general tiene una connotación positiva. Puede representar un inicio afortunado.
En heráldica, el blanco representa fe y pureza.
En publicidad, al blanco se le asocia con la frescura y la limpieza porque es el color de nieve. En la promoción de productos de alta tecnología, el blanco puede utilizarse para comunicar simplicidad.
Es un color apropiado para organizaciones caritativas. Por asociación indirecta, a los ángeles se les suele representar como imágenes vestidas con ropas blancas.
El blanco se le asocia con hospitales, médicos y esterilidad. Puede usarse por tanto para sugerir para anunciar productos médicos o que estén directamente relacionados con la salud.
A menudo se asocia a con la pérdida de peso, productos bajos en calorías y los productos lácteos.

Amarillo:

El amarillo simboliza la luz del sol. Representa la alegría, la felicidad, la inteligencia y la energía.
El amarillo sugiere el efecto de entrar en calor, provoca alegría, estimula la actividad mental y genera energía muscular. Con frecuencia se le asocia a la comida.
El amarillo puro y brillante es un reclamo de atención, por lo que es frecuente que los taxis sean de este color en algunas ciudades. En exceso, puede tener un efecto perturbador, inquietante. Es conocido que los bebés lloran más en habitaciones amarillas.
Cuando se sitúan varios colores en contraposición al negro, el amarillo es en el que primero se fija la atención. Por eso, la combinación amarillo y negro es usada para resaltar avisos o reclamos de atención.
En heráldica el amarillo representa honor y lealtad.
En los últimos tiempos al amarillo también se le asocia con la cobardía.
Es recomendable utilizar amarillo para provocar sensaciones agradables, alegres. Es muy adecuado para promocionar productos para los niños y para el ocio.
Por su eficacia para atraer la atención, es muy útil para destacar los aspectos más importantes de una página web.
Los hombres normalmente encuentran el amarillo como muy desenfadado, por lo que no es muy recomendable para promocionar productos caros, prestigiosos o específicos para hombres. Ningún hombre de negocios compraría un reloj caro con correa amarilla.
El amarillo es un color espontáneo, variable, por lo que no es adecuado para sugerir seguridad o estabilidad.
El amarillo claro tiende a diluirse en el blanco, por lo que suele ser conveniente utilizar algún borde o motivo oscuro para resaltarlo. Sin embargo, no es recomendable utilizar una sombra porque lo hacen poco atrayente, pierden la alegría y lo convierten en sórdido.
El amarillo pálido es lúgubre y representa precaución, deterioro, enfermedad y envidia o celos.
EL amarillo claro representa inteligencia, originalidad y alegría.

Naranja:

El naranja combina la energía del rojo con la felicidad del amarillo. Se le asocia a la alegría, el sol brillante y el trópico.
Representa el entusiasmo, la felicidad, la atracción, la creatividad, la determinación, el éxito, el ánimo y el estímulo.
Es un color muy caliente, por lo que produce sensación de calor. Sin embargo, el naranja no es un color agresivo como el rojo.
La visión del color naranja produce la sensación de mayor aporte de oxígeno al cerebro, produciendo un efecto vigorizante y de estimulación de la actividad mental.
Es un color que encaja muy bien con la gente joven, por lo que es muy recomendable para comunicar con ellos.
Color cítrico, se asocia a la alimentación sana y al estímulo del apetito. Es muy adecuado para promocionar productos alimenticios y juguetes
Es el color de la caída de la hoja y de la cosecha.
En heráldica el naranja representa la fortaleza y la resistencia.
El color naranja tiene una visibilidad muy alta, por lo que es muy útil para captar atención y subrayar los aspectos más destacables de una página web.
El naranja combina la energía del rojo con la felicidad del amarillo. Se le asocia a la alegría, el sol brillante y el trópico.
El naranja oscuro puede sugerir engaño y desconfianza.
El naranja rojizo evoca deseo, pasión sexual , placer, dominio, deseo de acción y agresividad
El dorado produce sensación de prestigio. El dorado significa sabiduría, claridad de ideas, y riqueza. Con frecuencia el dorado representa alta calidad.

Rojo:

El color rojo es el del fuego y el de la sangre, por lo que se le asocia al peligro, la guerra, la energía, la fortaleza, la determinación, así como a la pasión, al deseo y al amor.
Es un color muy intenso a nivel emocional. Mejora el metabolismo humano, aumenta el ritmo respiratorio y eleva la presión sanguínea.
Tiene una visibilidad muy alta, por lo que se suele utilizar en avisos importantes, prohibiciones y llamadas de precaución.
Trae el texto o las imágenes con este color a primer plano resaltándolas sobre el resto de colores. Es muy recomendable para encaminar a las personas a tomar decisiones rápidas durante su estancia en un sitio web.
En publicidad se utiliza el rojo para provocar sentimientos eróticos. Símbolos como labios o uñas rojos, zapatos, vestidos, etc., son arquetipos en la comunicación visual sugerente.
El rojo es el color para indicar peligro por antonomasia.
Como está muy relacionado con la energía, es muy adecuado para anunciar coches motos, bebidas energéticas, juegos, deportes y actividades de riesgo.
En heráldica el rojo simboliza valor y coraje. Es un color muy utilizado en las banderas de muchos países.
El rojo claro simboliza alegría, sensualidad, pasión, amor y sensibilidad.
El rosa evoca romance, amor y amistad. Representa cualidades femeninas y pasividad.
El rojo oscuro evoca energía, vigor, furia, fuerza de voluntad, cólera, ira, malicia, valor, capacidad de liderazgo. En otro sentido, también representa añoranza.
El marrón evoca estabilidad y representa cualidades masculinas.
El marrón rojizo se asocia a la caída de la hoja y a la cosecha.

Púrpura:

El púrpura aporta la estabilidad del azul y la energía del rojo.
Se asocia a la realeza y simboliza poder, nobleza, lujo y ambición. Sugiere riqueza y extravagancia.
El color púrpura también está asociado con la sabiduría, la creatividad, la independencia, la dignidad.
Hay encuestas que indican que es el color preferido del 75% de los niños antes de la adolescencia. El púrpura representa la magia y el misterio.
Debido a que es un color muy poco frecuente en la naturaleza, hay quien opina que es un color artificial.
El púrpura brillante es un color ideal para diseños drigidos a la mujer. También es muy adecuado para promocionar artículos dirigidos a los niños.
El púrpura claro produce sentimientos nostálgicos y románticos.
El púrpura oscuro evoca melancolía y tristeza. Puede producir sensación de frustración.

Azul:

El azul es el color del cielo y del mar, por lo que se suele asociar con la estabilidad y la profundidad.
Representa la lealtad, la confianza, la sabiduría, la inteligencia, la fe, la verdad y el cielo eterno.
Se le considera un color beneficioso tanto para el cuerpo como para la mente. Retarda el metabolismo y produce un efecto relajante. Es un color fuertemente ligado a la tranquilidad y la calma.
En heráldica el azul simboliza la sinceridad y la piedad.
Es muy adecuado para presentar productos relacionados con la limpieza (personal, hogar o industrial), y todo aquello relacionado directamente con:
- El cielo (líneas aéreas, aeropuertos)
- El aire (acondicionadores paracaidismo)
- El mar (cruceros, vacaciones y deportes marítimos)
- El agua (agua mineral, parques acuáticos, balnearios)
Es adecuado para promocionar productos de alta tecnología o de alta precisión.
Al contrario de los colores emocionalmente calientes como rojo, naranja y amarillo, el azul es un color frío ligado a la inteligencia y la conciencia.
El azul es un color típicamente masculino, muy bien aceptado por los hombres, por lo que en general será un buen color para asociar a productos para estos.
Sin embargo se debe evitar para productos alimenticios y relacionados con la cocina en general, porque es un supresor del apetito.
Cuando se usa junto a colores cálidos (amarillo, naranja), la mezcla suele ser llamativa. Puede ser recomendable para producir impacto, alteración.
El azul claro se asocia a la salud, la curación, el entendimiento, la suavidad y la tranquilidad.
El azul oscuro representa el conocimiento, la integridad, la seriedad y el poder.

Verde:

El verde es el color de la naturaleza por excelencia. Representa armonía, crecimiento, exuberancia, fertilidad y frescura.
Tiene una fuerte relación a nivel emocional con la seguridad. Por eso en contraposición al rojo (connotación de peligro), se utiliza en el sentido de "vía libre" en señalización.
El verde oscuro tiene también una correspondencia social con el dinero.
El color verde tiene un gran poder de curación. Es el color más relajante para el ojo humano y puede ayudar a mejorar la vista.
El verde sugiere estabilidad y resistencia.
En ocasiones se asocia también a la falta de experiencia: "está muy verde" para describir a un novato, se utiliza en varios idiomas, no sólo en español.
En heráldica el verde representa el crecimiento y la esperanza.
Es recomendable utilizar el verde asociado a productos médicos o medicinas.
Por su asociación a la naturaleza es ideal para promocionar productos de jardinería, turismo rural, actividades al aire libre o productos ecológicos.
El verde apagado y oscuro, por su asociación al dinero, es ideal para promocionar productos financieros, banca y economía.
El verde "Agua" se asocia con la protección y la curación emocional.
El verde amarillento se asocia con la enfermedad, la discordia, la cobardía y la envidia.
El verde oscuro se relaciona con la ambición, la codicia, la avaricia y la envidia.
El verde oliva es el color de la paz.

Negro:

El negro representa el poder, la elegancia, la formalidad, la muerte y el misterio.
Es el color más enigmático y se asocia al miedo y a lo desconocido ("el futuro se presenta muy negro", "agujeros negros"...).
El negro representa también autoridad, fortaleza, intransigencia. También se asocia al prestigio y la seriedad.
En heráldica el negro representa el dolor y la pena.
En una página web puede dar imagen de elegancia, y aumenta la sensación de profundidad y perspectiva. Sin embargo, no es recomendable utilizarlo como fondo ya que disminuye la legibilidad.
Es conocido el efecto de hacer más delgado a las personas cuando visten ropa negra. Por la misma razón puede ayudar a disminuir el efecto de abigarramiento de áreas de contenido, utilizado debidamente como fondo.
Es típico su uso en museos, galerías o colecciones de fotos on-line, debido a que hace resaltar mucho el resto de colores. Contrasta muy bien con colores brillantes.
Combinado con colores vivos y poderosos como el naranja o el rojo, produce un efecto agresivo y vigoroso.

Tabla de propiedades de los colores:

En la siguiente tabla vamos a resumir, para los principales colores, qué simbolizan, así como su efecto psicológico o acción terapéutica, tanto en positivo, como en negativo:

Color	Significado	Su uso aporta	El exceso produce
BLANCO	Pureza, inocencia, optimismo	Purifica la mente a los más altos niveles	---
LAVANDA	Equilibrio	Ayuda a la curación espiritual	Cansado y desorientado
PLATA	Paz, tenacidad	Quita dolencias y enfermedades	---
GRIS	Estabilidad	Inspira la creatividad Simboliza el éxito	---
AMARILLO	Inteligencia, alentador, tibieza, precaución, innovación	Ayuda a la estimulación mental Aclara una mente confusa	Produce agotamiento Genera demasiada actividad mental
ORO	Fortaleza	Fortalece el cuerpo y el espíritu	Demasiado fuerte para muchas personas
NARANJA	Energía	Tiene un agradable efecto de tibieza Aumenta la inmunidad y la potencia	Aumenta la ansiedad
ROJO	Energía, vitalidad, poder, fuerza, apasionamiento, valor, agresividad, impulsivo	Usado para intensificar el metabolismo del cuerpo con efervescencia y apasionamiento Ayuda a superar la depresión	Ansiedad de aumentos, agitación, tensión
PÚRPURA	Serenidad	Útil para problemas mentales y nerviosos	Pensamientos negativos
AZUL	Verdad, serenidad, armonía, fidelidad, sinceridad, responsabilidad	Tranquiliza la mente Disipa temores	Depresión, aflicción, pesadumbre
AÑIL	Verdad	Ayuda a despejar el camino a la conciencia del yo espiritual	Dolor de cabeza
VERDE	Ecuanimidad inexperta, acaudalado, celos, moderado, equilibrado, tradicional	Útil para el agotamiento nervioso Equilibra emociones Revitaliza el espíritu Estimula a sentir compasión	Crea energía negativa
NEGRO	Silencio, elegancia, poder	Paz. Silencio	Distante, intimidatorio

Tabla de sensaciones:

Ahora vamos a plantear el ejercicio inverso: supongamos que estamos diseñando un nuevo sitio web. Y supongamos que en determinadas situaciones queremos sugerir, promover determinados sentimientos entre nuestros visitantes. En la siguiente tabla esquematizamos como:

Sensación	Colores	Muestras
Calidez, tibieza	Colores tibios asociados al fuego: Marrón, Rojo, Naranja, Amarillo






Fascinación, emoción	El amarillo dorado deja una sensación perdurable, brillante, fuerte.


Sorpresa	El granate, sorprende por poco usado.
Feminidad	La variedad de tonos alrededor del rosa y lavanda





Dramatismo	Verde oscuro, poderoso.



Naturalidad	Sutiles tonos de gris y verde






Masculinidad	Marrones, piel curtida y azules







Juvenil	Colores saturados, brillantes, extremos, con el máximo contraste







Serenidad	Sombras frescas, del violeta al verde







Frescura	Tonos neutros de azul violeta y gris

Autor: WebUsable
http://www.webusable.com/coloursMean.htm

Obtenido de http://www.webtaller.com/maletin/articulos/significado_de_los_colores.php

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