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Antiguo 22-feb-2017     #1
Predeterminado Michael Faraday

Físico y químico británico, Faraday es conocido, sobre todo. Por las aportaciones en el campo de la electroquímica. Fue el descubridor de la inducción y del efecto que lleva su nombre sobre el giro del plano de polarización de la luz por efecto de un campo magnético


fuente: HyB - Wikipedia

Faraday nació en la localidad de Newington Butts, situada cerca de Londres en 1791. Perteneció a una familia humilde, aprendió a leer y a escribir una escuela de catequesis y, debido a las dificultades económicas, desde los 14 años trabajó como aprendiz en un taller de encuadernación.

En sus ratos libres aprovechaba y leía los libros que le llevaban a encuadernar, interesándose especialmente por los dedicados a la física y la química.

Después de unos años, gracias a la oportunidad que le dio un cliente, pudo asistir a las conferencias sobre temas de química que Humphry Davy daba en Royal lnstitution. Faraday le hizo llegar, encuadernadas, todas las notas que había tomado a lo largo de estas sesiones, acompañadas de una petición de empleo. Satisfecho con el material que Faraday le había enviado, Davy lo contrató en 1812, como asistente. Comenzó su actividad realizando labores de mantenimiento, para pasar posteriormente a colaborar con el maestro en la preparación de las prácticas de laboratorio; de esta manera, se convirtió en uno más de sus discípulos.

EL AUTODIDACTA:

La lectura de muchos de los libros sobre los cuales debía trabajar, sin embargo, le creó una inagotable sed de conocimiento científico. Un día fue a escuchar las conferencias del gran Humphrey Davy y posteriormente entró a su servicio, primero como criado, luego como secretario. El interés de Faraday por la física y por la química aumentó, y al llegar a los 31 años ya se encontraba leyendo sus propios trabajos ante la Institución Real de Londres (donde trabajaba Davy). Allí fue designado director del laboratorio en 1825 y luego, en 1833, profesor de química de la Institución, puesto que conservó hasta su muerte. Los talentos de Faraday cubrieron muchos campos. Fue el primero en licuar el cloro, el bióxido de carbono y otros gases. Investigó la inducción electromagnética y desarrolló el concepto de líneas de fuerza alrededor de un imán. Pero, lo más importante, desde varios puntos de vista, fue el enunciado de sus leyes de la electrólisis.

En 1813 Faraday acompañó como ayudante a Davy en un ciclo de conferencias que éste impartía por el extranjero; a su regreso continuó desempeñando sus tareas de asistente, al tiempo que comenzó a investigar de manera autónoma, centrándose inicialmente en el estudio de la química.

Dentro de las principales aportaciones en este ámbito se encuentra la obtención de los primeros compuestos conocidos de carbono y cloro: el hexacloroetano (C2C16) y tetracloroetano (C2C4), que llevó a cabo a principios de los años veinte.
Asimismo descubrió el benceno en el gas de alumbrado, y consiguió licuar el cloro y o gases, como el amoniaco y los anhídridos carbónico y sulfuroso.


A partir de 1821 Faraday se consagró al estudio de la electricidad y del magnetismo, campos donde iba a conseguir sus más grandes logros.

Faraday se casó con Sarah Barnard (1800-1879) el 12 de junio de 1821. Se conocieron a través de sus familias en la iglesia Sandemaniana, confesando su fe a esta congregación el mes siguiente a su matrimonio. No tuvieron hijos.

Faraday fue un cristiano devoto; su congregación Sandemaniana era una filial de la Iglesia de Escocia. Una vez casado, sirvió como diácono y, durante dos períodos, como presbítero. Su iglesia estaba ubicada en Paul's Alley en Barbican Estate. Este lugar de reuniones fue trasladado a Barnsbury Grove, Islington, en 1862.
Aquí fue donde Faraday cumplió los últimos dos años de su segundo período de presbítero, antes de dimitir de su cargo.En junio de 1832, la Universidad de Oxford concedió a Faraday el grado de Doctor of Civil Law (honorario).
Durante su vida, la corona británica le ofreció un título de caballero, en reconocimiento a sus servicios a la ciencia, el cual fue rechazado por motivos religiosos.
Faraday creía que acumular riquezas y perseguir recompensas mundanas atentaba contra la palabra sagrada de la Biblia, prefiriendo seguir siendo llamado "simplemente Sr. Faraday, hasta el final".
Rechazó dos veces convertirse en presidente de la Royal Society. Fue elegido miembro extranjero de la Real Academia de las Ciencias de Suecia en 1838, y fue uno de los ocho miembros extranjeros elegidos por la Academia de Ciencias de Francia en 1844.

Faraday sufrió un colapso nervioso en 1839, pero regresaría posteriormente a sus investigaciones sobre electromagnetismo.16 En 1848, como resultado de las gestiones del príncipe consorte Alberto, se le concedió una casa de Gracia y Favor en Hampton Court en Middlesex, libre de gastos y costos de mantenimiento. En 1858, Faraday se retiró a vivir a ese lugar.

Al ser consultado por el gobierno británico con el fin de ayudar en la producción de armas químicas para la Guerra de Crimea (1853-1856), Faraday rechazó participar, alegando motivos éticos.

Faraday murió en su casa en Hampton Court, a 35 km al suroeste de Londres, el 25 de agosto de 1867, a la edad de 75 años.
A pesar de haber rechazado una sepultura en la Abadía de Westminster, existe ahí una placa conmemorativa en su nombre, cerca de la tumba de Isaac Newton.
Faraday fue sepultado en la sección de disidentes del Cementerio de Highgate.

Desde 1935 el cráter lunar "Faraday" lleva este nombre en su memoria. Biógrafos del científico han señalado que "un fuerte sentimiento de unidad entre Dios y la naturaleza impregnó la vida y el trabajo de Faraday"

Leyes de Faraday sobre la electrólisis

Fueron enunciadas por él en 1834, a partir de una serie de estudios experimentales sobre el fenómeno de la descomposición de sustancias químicas por la acción de una corriente eléctrica, fenómeno al cual denominó electrólisis. Las dos leyes fundamentales de la electroquímica formuladas por Faraday fueron las siguientes:

— La cantidad de sustancia depositada al paso de una corriente eléctrica es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por la disolución.

— Para una cantidad de electricidad determinada, la cantidad de sustancia depositada es proporcional a su equivalente-gramo.

Las leyes de Faraday han permitido calcular la carga elemental de electricidad, es decir la carga del electrón, mediante la utilización del número de Avogadro (N = 6,06 x 10). Este número representa los iones positivos o negativos que se han formado en cada átomo-gramo de una sustancia ionizada. Faraday introdujo también los términos de ánodo y cátodo, para designar respectivamente los electrodos positivo y negativo.

El descubrimiento de la corriente electromagnética
Corriente inducida


Gracias a los trabajos de Ampére y Oersted, Faraday conocía que una corriente eléctrica generaba campos magnéticos. En 1831 intentó reproducir este proceso, pero en sentido inverso, es decir, produciendo una corriente eléctrica a de efectos electromagnéticos.

La existencia de las corrientes inducidas fue descubierta por Faraday a partir de la realización de distintos experimentos. En primer lugar, consiguió hacer una corriente eléctrica por un alambre unido a un galvanómetro, al producir un movimiento, relativo entre el alambre y un imán. Observó que, al interrumpir el movimiento, el paso de la corriente también cesaba, y en el galvanómetro rió registraba corriente alguna. La corriente es generada por una fuerza electromotriz inducida, es decir por el imán.

Posteriormente, utilizando los resultados de sus anteriores estudios, Faraday descubrió el principio del motor eléctrico, al hacer girar un imán situado sobre pivote alrededor de una bobina de alambre de cobre; como en el caso anterior a través de este procedimiento se generaba una corriente eléctrica.

La inducción electromagnética se basa fundamentalmente en que cualquier variación de flujo magnético que atraviesa un circuito cerrado genera una corriente inducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras se produce el cambio de flujo magnético.

El descubrimiento del primer Dinamo


Fue llevado a cabo a partir de dos imanes de barra que generaban un campo magnético, y entre los cuales hizo girar un disco de cobre colocado sobre un eje. De esta manera obtuvo un flujo continuo de corriente eléctrica inducida. Este experimento le condujo a introducir el concepto de líneas de fuerza eléctricas y magnéticas, y un concepto nuevo del espacio como medio capaz de mantener dichas fuerzas. Ideó la denominada jaula de Faraday, recinto de paredes conductoras continuas o en malla, conectadas a tierra, que aíslan el interior de los efectos de los campos eléctricos exteriores, y viceversa. Este dispositivo se utiliza para proteger espacios que contienen materias inflamables, conducciones de alta tensión y circuitos electrónicos entre los que puedan producirse acoplamientos indebidos.

Corriente alterna

Faraday logró crear una corriente eléctrica inducida mediante la fabricación de un transformador compuesto por un núcleo de hierro con forma de anillo, en el cual estaban enrolladas dos bobinas de alambre separadas entre sí. La corriente alterna que circula por una bobina produce en el anillo de hierro un flujo alterno que genera en la otra bobina una corriente eléctrica inducida.

El efecto Faraday

Faraday llevó a cabo este descubrimiento en 1845. Consiste en la desviación del plano de polarización de la luz como resultado de un campo magnético, al atravesar un material transparente como el vidrio. Se trataba del primer caso conocido de interacción entre el magnetismo y la luz.

LA ELECTRÓLISIS

La electrólisis es la descomposición que sufren algunos compuestos químicos cuando a través de ellos pasa corriente eléctrica. Tal vez el experimento de laboratorio más sencillo para ilustrar el efecto sea la electrólisis del agua (un compuesto de hidrógeno y oxígeno). Haciendo pasar una corriente continua a través de agua acidulada (agua a la que se le han agregado algunas gotas de ácido, para que conduzca la corriente eléctrica) en los electrodos (los contactos eléctricos) se forman burbujas de oxígeno e hidrógeno. La electrólisis posee hoy muchas aplicaciones prácticas, como ser, toda la galvanoplastia, la extracción y purificación de algunos metales, como el aluminio, el cobre el níquel, etc.

Las leyes que enunció Faraday fueron las siguientes:

1), el peso de una sustancia depositada es proporcional a la intensidad de la corriente (o sea, al número de electrones por segundo) y al tiempo que esta circula;

2) , el peso de una sustancia depositada durante la electrólisis es proporcional al peso equivalente de la sustancia. La primera parte no es difícil de comprender. Una corriente de mucha intensidad que circule a través del electrólito durante mucho tiempo depositará más sustancia que una corriente débil que actúe durante un tiempo corto.

La segunda parte dice que cuando la misma corriente circula durante el mismo tiempo, las cantidades de sustancia depositadas dependerán de su peso equivalente. El peso equivalente de una sustancia es el número de unidades de peso de una sustancia que se combinarán con una unidad de peso de hidrógeno.

En una molécula de agua, dos moléculas de hidrógeno, cada una de las cuales pesa una unidad, se combinan con un átomo de oxígeno, que pesa dieciséis unidades. De modo que si dos unidades de hidrógeno se combinan con dieciséis unidades de oxígeno, una unidad de hidrógeno se combinará con ocho unidades de oxígeno.

El peso equivalente del oxígeno es, entonces, ocho, de manera que durante la electrólisis del agua se libera, en peso, ocho veces más oxígeno que hidrógeno. Cuanto mayor sea el peso equivalente de un elemento, tanto mayor será el peso de él, que se depositará durante la electrólisis.

ALGO MAS….EL ÁTOMO Y LA ELECTROQUÍMICA

En 1813, Michael Faraday, que contaba entonces 22 años y era aprendiz de encuadernación, obtuvo un empleo ce ayudante del laboratorio que dirigía H. Davy en la Royal Institution. Al cabo de unos pocos años, Faraday impuso su talento científico, al llevar a cabo una serie de investigaciones que iban a constituir la base, de la electroquímica y del electromagnetismo.

Faraday estudió intensivamente la electrólisis de sales, ácidos y bases. Fue él quien propuso la nomenclatura utilizada hoy universalmente: electrodo, electrólisis, electrólito, ión, catión, etc.

Faraday estudió cuantitativamente la relación entre la cantidad de sustancias depositada en los electrodos y la magnitud de la corriente que se hacía pasar. Dejemos que él nos lo explique en sus propios términos: “Los equivalentes electroquímicos coinciden y son, en definitiva, lo mismo que los equivalentes químicos ya conocidos.

Estoy convencido de que no me engaña a mí mismo cuando concedo a la electroquímica tanta importancia. Más que ningún otro hecho anterior, nos sugiere muy directamente la bonita idea de que la afinidad química es una simple consecuencia de atracciones de tipo eléctrico entre las diversas partes de la materia .

En caso de duda, los equivalentes electroquímicos podrán ser utilizados para deducir el verdadero equivalente químico, o magnitud proporcional, es decir, el peso atómico de un cuerpo. No dudo de que, si asignamos al hidrógeno un peso atómico de 1, y despreciamos fracciones más pequeñas para simplificar, el peso atómico del oxígeno es 8, el del-cloro 37, el del estaño 59, etc.

No olvidemos que cuando Faraday expuso estas ideas, los trabajos de Avogadro no eran aún considerados tanto como merecían, y se suponía que una sustancia se descomponía simplemente en dos iones, uno positivo y otro negativo. Dado que, mediante la electrólisis, se obtenían 8 gramos de oxígeno por cada uno de hidrógeno, Faraday concluyó que la fórmula del agua era HO y que el peso atómico del oxígeno era 8.

Aparte de este error que Avogrado resolvió posteriormente, las experiencias de Faraday fueron sumamente valiosas, puesto que contribuyeron a esclarecer definitivamente el concepto de peso atómico y, junto con ello, a sugerir una cuantización de la electricidad, que se cristalizó luego en el establecimiento del electrón como unidad eléctrica fundamental.

OTRAS OBRAS DE FARADAY

A él se debe la introducción de muchos términos técnicos relacionados con la electrólisis. Electrólito es el líquido a través del cual pasa la corriente. Ánodo y cátodo son los nombres de los electrodos positivo y negativo respectivamente. Estos términos fueron inventados para Faraday por su amigo Guillermo Whewell.

Otros fueron, además, los trabajos realizados y llevados a buen término por este notable hombre ele ciencia, inglés. Sus investigaciones sobre corrientes inducidas constituyen el fundamento de las máquinas eléctricas; sus otros descubrimientos en el campo de la electricidad y magnetismo son también de gran importancia.

Dado lo tesonero de sus investigaciones, Faraday descubrió la inducción electromagnética; para ello enroscó un solenoide en un tubo de hierro en forma de U, hizo pasar luego una corriente y en otro solenoide arrollado en la otra rama de la U apareció entonces una corriente inducida. Además creó el primer generador de electricidad (alternada); esto lo consiguió moviendo un conductor entre los polos de un imán.

Otro de sus descubrimientos fue que el electroimán desviaba el plano de vibración de la luz. La importancia de esto radica en que tendía a probar que ésta es de naturaleza electromagnética. Dicha teoría fue después ampliamente demostrada por el genial Maxwell.

Fuente Consultada:
TECNIRAMA Enciclopedia del la Ciencia y la Tecnología (CODEX) Fasc. N°19

de ultimo un documental , que lo disfruten

BORKED


"Cuando es necesario ,uno debe escuchar antes que hacerse escuchar."
Responder Citando
Los siguientes 4 usuarios agradecen a RareGemOS7 por este mensaje:
baduser (22-feb-2017), Florderetama (23-feb-2017), matigari (23-feb-2017), tortex (23-feb-2017)
Antiguo 22-feb-2017     #2
Predeterminado


"Hay una fuerza motriz mas poderosa que el vapor, la electricidad y la energía atómica, LA VOLUNTAD."
Responder Citando
Usuarios que han agradecido este mensaje de baduser
Florderetama (23-feb-2017)
Antiguo 23-feb-2017     #3
Predeterminado

RareGemOS7


Responder Citando
Antiguo 23-feb-2017     #4
Predeterminado


Responder Citando
Usuarios que han agradecido este mensaje de matigari
Florderetama (24-feb-2017)
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