c
I.S.S.N.: 1579-1149
c ¦ -84)
J. Corominas ¦
No todas las reacciones químicas transcurren a igual velocidad, algunas son lentas, otras tan rápidas que para nosotros es una explosión. Los comprimidos efervescentes generan gas dióxido de carbono cuando se echan en el agua, al reaccionar una sustancia básica, el hidrogenocarbonato de sodio ¦bicarbonato´) con un ácido. Vamos a usar esta reacción para controlar el tiempo que se tarda en generar suficiente gas para propulsar un tapón. A menor tiempo, mayor será la velocidad a la que se genera el gas en la reacción química. -
Envases de película fotogràfica o tubos de ensayo con tapones Comprimidos efervescentes Cuentagotas Cronómetro ¦no imprescindible) Termómetro
-
Lo mejor es usar los viejos envases de película de fotos, que todavía tienen las tiendas de revelado fotográfico. Son envases pequeños y el tapón ajusta bien a presión. rimero se pone un comprimido efervescente en el envase de película de fotos. Se mide 1 mL de agua con el cuentagotas, se echa dentro del envase y se tapa inmediatamente. Al cabo de unos segundos, el tapón salta por los aires. Ahora se trata de controlar el proceso: ¿cómo hacer que el tiempo transcurrido entre que tapamos y el salto del tapón sea menor? ¿Y cómo consequir que tarde un poco más? Hay una serie de variables que podemos estudiar: la temperatura del agua, el usar un comprimido entero o en trozos muy pequeños, el volumen de agua, la cantidad de comprimido ¦medio, una cuarta parte, una octava parte, etc.) En cada caso debemos estudiar una variable y mantener fijas las demás, así tendremos unos resultados que nos permitirán sacar conclusiones respecto a los factores que controlan la velocidad de una reacción química.
½ractica la "química digital"
¦ -77)
J. Corominas ¦
Televisión digital, fotografía digital... este es un mundo digital. ¿ or qué no la química digital?. Sabemos que digital´ es una palabra que procede de dígitos´, los dedos. Veamos cómo hacer un experimento digital´.
Una solución yodada del botiquín ¦w , por ejemplo) Vitamina C ¦ácido ascórbico) Cualquier superficie blanca
Hay que mojar un dedo de la mano con w y otro dedo con vitamina C. Se puede escribir´ en la superficie blanca con el dedo yodado y a continuación borrar´ con el otro dedo. odemos informar al espectador de que acaban de presenciar una demostración de ! . La demostración puede hacerse en una pizarra blanca. ero hay que limpiar inmediatamente después. c" Se produce una reacción redox entre el yodo y el ácido ascórbico, que actúa de reductor
cl sorprendente comportamiento de la arena
¦ -76)
J. Corominas ¦
A pesar de su aparente simplicidad los materiales granulares como la arena, el balasto de las vías del tren o el contenido de los paquetes de cereales presentan una variedad sorprendente de propiedades y a menudo un comportamiento desconcertante Efectivamente, estos materiales que, en ciertos aspectos parecen intermedios entre los líquidos y los sólidos, se diferencian notablemente de estos dos estados de la materia en numerosas situaciones.
Un recipiente pequeño y ligero, por ejemplo un vaso de plástico se llena de arena. Un palo de madera,, incluso un lápiz, que sea algo rugoso se entierra parcilamente en la arena. A continuación se golpea con suavidad el envase contra la mesa durante un cierto tiempo con la finalidad de compactar la arena. Comprueba que has compactado tanto la arena que puedes levantar el conjunto de vaso con arena, simplemente, agarrando el palo con la mano y tirando suvemente hacia arriba. c" Cuando los materiales granulares están perfectamente compactados, aparecen unas fuerzas que empujan un grano contra otro. El conjunto de granos se dispone formando arcos entre las paredes del vaso y el palo de madera. La resultante de las fuerzas es una fuerza de componente horizontal entre la pared y el palo.
Úebido a la fricción, hay una fuerza tangente a la pared, dirigida hacia arriba, opuesta al peso.
En azul: las fuerzas entre la pared y un grano de arena. En verde las fuerzas de rozamiento y el peso
cl imán y la vela
¦ -79)
ÿ. Cañamero
Toda la materia tiene propiedades magnéticas y en algunos casos es fácil comprobarlo, por ejemplo un imán atrae a los objetos de hierro. ero en muchas sustancias el efecto magnético es tan débil que resulta difícil de observar, sólo si disponemos de un imán bastante potente podemos poner de manifiesto esta propiedad. Las sustancias que son débilmente atraídas por los imanes se denominan paramagnéticas y las que son repelidas diamagnéticas. odemos comprobar el diamagnetismo de un sólido ¦diclorobenceno, naftalina) o de un líquido ¦agua), preparando el montaje adecuado ¦véase: http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/inconC/ ractica/pr-36/ -36e.htmy http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/incon-C/Curiosid/rc-68.htm ). En este experimento tratamos de comprobar el diamagnetismo del gas que se desprende cuando encendemos una vela.
Imanes potentes ¦podemos encontrarlos en algunos juguetes como el geomag, en las puntas de los dardos magnéticos, et.) Vela
Se trata de observar que le ocurre a la llama de la vela cuando se encuentra en un campo magnético. Si acercamos un imán se observa que la llama intenta separarse de él. Si colocamos la llama entre dos imanes con sus polos enfrentados, uno polo norte y otro polo sur, la llama se alarga hacia arriba intentando separarse de ambos polos.
½ Las velas están fabricadas con cera que puede ser de abeja, o una mezcla de grasa animal y derivados del petróleo ¦parafina), y una mecha. Al encender la vela la cera, con el calor, funde y se convierte en un líquido que es absorbido por la mecha, a su vez, se evapora y en contacto con el oxígeno del aire se produce una combustión. Los principales productos de la combustión son dióxido de carbono y vapor de agua, y ambas sustancias son diamagnéticas, por eso son repelidas por el campo magnético.
"ovimiento browniano
¦ -52)
".ÿ. Gómez
Se denomina movimiento browniano al movimiento aleatorio que experimentan pequeñas partículas visibles que flotan Más información sobre el movimiento browniano en el artículo:Einstein y el en agua ¦por ejemplo, los granos de movimiento browniano. polen). En esta experiencia vamos a intentar observar el movimiento browniano. Una buena forma de observarlo es, en una habitación oscura, fijándose en un rayo de sol que entra por una rendija. Si no hay corrientes de aire, podremos ver los pequeños granos de polvo iluminados por el rayo de sol moviéndose aleatoriamente. El problema es que puede confundirse el movimiento browniano con el causado por las pequeñas corrientes de convección que hay en toda habitación. Otra forma de hacerlo es intentando reproducir, en cierta forma, el experimento de Browm. -
Un pequeño recipiente para agua. Si es posible, la tapa de una caja de plástico transparente. Si no, puede servir cualquier otro recipiente, por ejemplo, un pequeño plato. Una lupa potente. Con la lupa basta, pero se observa mejor el fenómeno con un pequeño microscópio de los equipos de juegos científicos. Granos de polen de una flor. También puedes utilizar pimentón en polvo del que encuentras en la cocina.
- on un poco de agua en el recipiente y espera a que esté totalmente en reposo. Espolvorea el polen o un poco de pimentón sobre el agua y espera otra vez a que todo esté en reposo. Observa con la lupa las partículas que flotan en el agua. Intenta fijarte en las más pequeñas y toma algún punto de referencia ¦por ejemplo, otras partículas más grandes a algún punto del recipiente). Con un poco de paciencia verás que esas pequeñas partículas van cambiando de posición.
robablemente tendrás que tener cuidado en poner un fondo blanco o negro para poder observar mejor las partículas o jugar con la iluminación. También es importante que busques un sistema de sujetar la lupa lo más fija posible ¦apoyándote en una mesa o sujetándola a algún soporte) para que esté en total reposo. Si utilizas un microscopio desaparecen algunas de estas dificultades.
granos de pimentón flotando en agua
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I.S.S.N.: 1579-1149
geparación de sustancias: decantación
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¦ -53)
" . José ½ozo ¦
La decantación es un método que se utiliza para separar dos líquidos que no son miscibles, por ejemplo, agua y aceite. En esta experiencia vamos a ver cómo podemos fabricar un embudo de decantación en nuestras casas. -
Agua y aceite Una botella de agua mineral, de plástico, cortada por la mitad. Un alfiler Tijeras
- Corta la botella por la mitad, utilizando unas tijeras. Tomando la mitad superior, aprieta el tapón y clava un alfiler en el centro ¦del tapón). Si está muy duro o te cuestra trabajo puedes calentar un poco el alfiler. ero no mucho, porque el alfiler tiene que quedar clavado sin holgura. La parte inferior de la botella sirve como recipiente para recoger el líquido separado. Coloca el embudo como se ve en la figura. Si no tienes soporte puedes apoyar la parte superior de la botella ¦embudo) en la inferior. - repara en un vaso una mezcla de agua y aceite y agítala bien. Vierte la mezcla en el embudo y espera hasta que las dos partes estén bien separadas, una encima
de otra. Coloca el embudo encima del recipiente de recogida y quita el alfiler. El agua comenzará a gotear, más o menos lentamente en función del tamaño del agujero. Cuando acabe de caer el líquido cambia el recipiente de recogida y puedes empezar a recoger el segundo componente de la mezcla.
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¦ -41)
" '() ) *" + " ,-¦IES Vista Alegre, Madrid)
La triboluminiscencia es un fenómeno que se produce al frotar ciertas sustancias. Consiste en la producción de luz cuando algo ha sido golpeado, rozado, triturado, etc. ½ , .Triboluminiscencia
-
Un cuarto oscuro Terrones de azúcar Una tabla de madera Un bote de cristal Aceite de gaulteria ¦se puede conseguir en herbolarios)
- En la práctica, podemos ver el fenómeno de la triboluminiscencia con las siguientes experiencias: a) En una habitación completamente a oscuras, después de unos minutos para que los ojos se acostumbren bien a la oscuridad, se muerde un terrón de azúcar con fuerza y con los dientes ¦hay que tener cuidado de no mojar el terrón). Se verá una luz débil, como una ráfaga. Tendrás que hacerlo frente a un espejo o con un compañero. b) En una habitación a oscuras, en las mismas condiciones que en a), se colocan unos terrones de azúcar encima de una tabla de picar, o algo similar, y se hace pasar, como si fuera un rodillo, un bote de cristal de los de las conservas, de forma que se vaya triturando el azúcar. El cristal actúa como una lupa y permite ver, mejor que en la experiencia anterior, los destellos de luz. /0c1 +21: c 3 4½ " 4
5!" uedes intentar hacer la experiencia con un caramelo , que contienen azúcar y gaulteria. En este caso se verá una luz más intensa, de color azulado, que en cuando lo haces con el azúcar. Se puede hacer la experiencia b), machacando con fuerza un caramelo de gaulteria ¦wint-o-green Savers) en un mortero, preferentemente de cristal, como los de laboratorio. Se verán muy bien destellos de luz azulada.
Los caramelos de gaulteria no se encuentran en España, o al menos no los hemos encontrado, pero sí es posible encontrar aceite de gaulteria. En un mortero ponemos azúcar, preferentemente en terrones, y humedecemos la mano del mortero en el aceite, machacamos con fuerza y veremos muy claramente los destellos azulados en la oscuridad.
ÿsí lavaba, así, así ...
¦ -40)
/45, 65ÿna I. Bárcena, /45 747, 4-, *J. gánchez goberón
En nuestro afán por hacer ver que la Química es una Ciencia cercana al hombre; nos planteamos la posibilidad de explicar aquellos procesos en los que desaparecen manchas. Así, se completaba el trabajo realizado de búsqueda de "remedios caseros" empleados por las abuelas, madres, etc. para eliminar manchas indeseables. ¦véase el artículo emedios caseros). 14 74. Esta experiencia necesita materiales que probablemente no se encuentren fácilmente en las casas, aunque pueden llegar a encontrarse en algunos comercios. A pesar de ello, nos ha parecido interesante recogerla en esta sección.
-
Tiras de tela blanca de algodón cuya anchura permita introducirlas en los tubos de ensayo. Tubos de ensayo. Úiferentes reactivos ¦yodo, nitrato de plata, permanganato de potasio, ácido clorhídrico, etanol, ...). Hierba.
- Úado que los procesos físicos, aquellos en los que no varía la naturaleza de las sustancias, son menos abrasivos; comenzaremos por aplicar éstos. La mayoría de los procesos físicos, que suponen eliminación de manchas, no son más que disoluciones. ara ello se estudia el carácter polar o apolar de las manchas. Así, las sustancias apolares se disuelven en disolventes apolares como por ejemplo la grasa en hexano, o el conocido "chapapote" con aceite. La mancha de hierba con etanol; ya que la clorofila ¦pigmento verde de las plantas) es soluble en dicho alcohol. Esto se puede comprobar sumergiendo en este líquido hojas de espinacas que pasado cierto tiempo habrán perdido su tonalidad. Si la mancha persiste tras aplicar procesos físicos se recurre a los químicos más dañinos, lo que nos obligará a tener cuidado con el color de la prenda, composición, etc. En nuestro caso estos factores se han obviado al emplear tela blanca de algodón. Ahora la mancha desaparece al transformarse en otra sustancia diferente. La mancha de yodo al tratarla con una disolución saturada de tiosulfato de sodio "desaparece" debido a un proceso redox en el que se transforma en yoduro ¦incoloro): I2 ¦s) + 2 Na2S2O4 ¦aq) --> 2 NaI ¦aq) + Na2S4O6 ¦aq)
Este tipo de proceso es el responsable de la desaparición de la mancha de permanganato de potasio al tratarla con ácido clorhídrico diluido: 2 KMnO4 ¦aq) + 16 HCl ¦aq) -> 2 MnCl2 ¦aq) + 2 KCl ¦aq) + 5 Cl2 ¦g) + 8 H2O ¦l) Mientras; la desaparición de la mancha de nitrato de plata, oxisal usada en fotografía como fijador, debe su eliminación a una reacción de formación de complejo. Hay que prestar especial atención a la luz que no debe incidir sobre la prenda; ya que este compuesto es fotosensible y si esto sucede será imposible eliminar la mancha negra. El proceso es bien sencillo; consiste en introducir la tela en una disolución de amoníaco o de tiosulfato de sodio: AgNO3 ¦aq) + Na2S2O4 ¦aq) ->Ag¦S2O3)2 3AgNO3 ¦aq) + NH3 ¦aq) ->Ag¦NH3)2 +
" La mancha de yodo se puede eliminar por un proceso físico tan simple como es un cambio de estado. Esta sustancia es capaz de pasar directamente de sólido a gas ¦sublimación), si se le aporta la energía necesaria para que transcurra el proceso. Así, si se deja la tela al aire durante un tiempo la mancha desaparecerá. Este comportamiento lo presentan otras sustancias como por ejemplo la cafeína, nicotina, etc.
cste huevo no se come
¦ -37)
ÿ. gánchez goberón, ÿna I. Bárcena, ÿ. gequeira, R. Román, C. Bárcena y J. gánchez goberón
Se podría definir un huevo como la célula de mayor tamaño que existe, o como, un alimento muy completo y bastante frecuente en nuestra gastronomía. Sin embargo, desde un punto de vista educativo es algo mucho más amplio y complejo. Se trata de un recurso didáctico interdisciplinar. Úicho alimento nos permite abordar conceptos de Biología, Física, Química, etc. Un huevo de gallina consta de dos partes: la clara y la yema ¦parte nutritiva). Además su cáscara está formada por carbonato de calcio en un 94%. -
Huevos crudos de gallina. Vinagre. Bote de cristal. Miel
- Se toma un huevo de gallina y se sumerge en un bote que contiene vinagre. Se tapa dicho frasco para evitar que el olor poco agradable, tanto del ácido acético que forma el vinagre como del acetato de calcio formado, salga al exterior.
Tras un breve periodo de tiempo se observa la aparición de pequeñas burbujas que se deben a la generación de un gas; el dióxido de carbono.
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oco a poco se va viendo cómo la cáscara se hace más fina hasta "desaparecer" en un tiempo aproximado de dos días; siendo en algunas ocasiones necesario renovar el vinagre. Estos cambios se deben a que el ácido acético que forma el vinagre, al
reaccionar con el carbonato de calcio va desapareciendo; siendo necesario más reactivo ¦vinagre) para que el proceso continúe. Además de perder la cáscara, la membrana semipermeable que envuelve a la célula y está situada inmediatamente debajo de ella, adquiere consistencia gomosa. Esto permite que se puedan llegar a realizar pequeños botes con el huevo sin que se rompa.
" Se observa que el huevo introducido en vinagre no solamente "pierde" su cáscara y adquiere la consistencia gomosa; sino que aumenta su tamaño debido a que parte del líquido atraviesa la membrana semipermeable.
Si se introduce en miel dicho líquido seguirá el sentido inverso; esto es, saldrá del huevo, lo que provoca una disminución de su tamaño.
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I.S.S.N.: 1579-1149
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½recipitaciones corrosivas
¦ -38)
ÿna I. Bárcena, ÿ. gánchez goberón, 747,ÿ. gequeira, '45, 65*C. Bárcena
Nadie pone en duda la importancia del agua para la vida y, sin embargo, el hombre a lo largo de su historia ha contaminado ríos, lagos, manantiales, etc. y destruido su flora y fauna. Actualmente, la situación ha cambiado y parece que al ser humano le empieza a interesar la conservación del medio ambiente. Así, se investiga en fábricas, facultades y entidades de todo tipo sobre la búsqueda de procesos alternativos a los existentes que permitan seguir obteniendo los productos que generan nuestro bienestar pero contaminando menos. En esta actividad vamos a comprobar la importancia de mantener el pH del agua de lluvia dentro de los límites normales; ya que la Naturaleza no es capaz de regular modificaciones importantes del mismo. Esta lluvia contaminada ¦lluvia ácida) es la responsable del deterioro de monumentos ¦fachada de la catedral de Burgos, acueducto de Segovia, etc.), muerte de los bosques de coníferas, etc. -
Mármol. Vinagre. Sistema de goteo, por ejemplo un cuentagotas. lanta
- El pH de la lluvia es de por sí ligeramente ácido, razón por la cual se considera lluvia ácida a aquellas precipitaciones con un pH inferior a 5,6 y no a 7 ¦pH neutro). En esta actividad simularemos dicha lluvia empleando diferentes vinagres. Sobre una placa de mármol se dejará caer gota a gota el vinagre. En poco tiempo se observará como va apareciendo un surco en la misma, debido a la reacción del vinagre con el carbonato de calcio ¦mármol). ", 8è !99999:)
8> 99999:;" 8/ 8/!
Tras un par de horas de goteo continuo el resultado es el que se observa en las fotografías adjuntas.
ecoge en un recipiente el vinagre que escurre del mármol; ya que es reutilizable por lo que no se debe tirar sino poner nuevamente en contacto con la placa.
" 1.- Si aproximas tu oído a la placa oirás un leve burbujeo debido al desprendimiento de un gas, el dióxido de carbono. Éste sonido se hará más perceptible si sumerges una porción de la placa de mármol en un recipiente que contiene vinagre e incluso se verán las burbujas. 2.- Si se emplean diferentes vinagres ¦de manzana, vino, etc.) se simularán lluvias de diferente acidez y se observará que cuanto menor es el pH, o lo que es igual, más ácida sea la lluvia, mayor es el deterioro del mármol. 3.- Si se aumenta la frecuencia de goteo la corrosión será más rápida, al igual que si el mármol está finamente dividido o no pulido. 4.- Se puede comprobar la influencia de la lluvia ácida en la muerte de la flora si se riega una planta con vinagre. No es necesario que riegues la planta hasta su destrucción, así que una vez que observes su deterioro comienza a regarla con agua. ecuerda que las plantas son organismos vivos y que se debe respetar el medio ambiente.
an fuerte como Hércules
¦ -39)
/45, 65ÿna I. Bárcena, /45 747, 4-, *J. gánchez goberón
or todos es sabido que Hércules, hijo de Zeus, era un mítico héroe griego que fue transformado en un dios. A él se le atribuyen las más variadas virtudes, entre ellas la fuerza. Sabiendo que un hueso es cada uno de los órganos duros y resistentes cuyo conjunto forma el esqueleto de los vertebrados, ¿quién no se creería un Hércules si fuera capaz de doblar huesos con sólo dos dedos? Úesde el punto de vista de su composición, diremos que los huesos son ricos en sustancias minerales y especialmente en sales cálcicas. Éstas son las responsables de su dureza; de ahí que si somos capaces de encontrar una sustancia que "robe" los minerales del mismo, éste perdería firmeza transformándose en algo flexible. -
Huesos de pollo cocidos y limpios. Vinagre Bote de cristal
- Toma el bote de cristal y llénalo de vinagre. En él introducirás el hueso de pollo lavado y seco, tapando posteriormente dicho bote. En esta situación se deja reposar el mismo durante una semana, tiempo en el que se cambiará el vinagre del interior del frasco al menos dos veces. uedes observar que el olor antes de cambiarlo ya no es a vinagre, sino a algo diferente ¦al acetato de calcio generado en la reacción). Transcurridos los siete días se saca el hueso del bote y observarás que éste ha adquirido una consistencia gomosa, siendo fácil doblarlo con dos dedos. Este fenómeno se debe a una reacción química, en la que el ácido acético contenido en el vinagre forma junto con el calcio del hueso una sustancia nueva, el acetato de calcio. Este compuesto es soluble en agua, por lo que pasa al vinagre quedando el hueso empobrecido en calcio.
" Se pueden comparar los resultados obtenidos con otros provenientes de la inmersión del hueso en agua. En este caso se observa que el mismo no pierde rigidez, lo cual es muy interesante ya que el ser humano está constituido en un 75% de agua que no será por tanto capaz de reblandecer nuestra estructura ósea. Es importante destacar que el vinagre "roba" minerales al hueso cuando se pone en contacto directo, pero no por ingestión de dicho condimento alimenticio ya que en este caso se transforma en otras sustancias a lo largo del tubo digestivo. La falta de calcio en los huesos en medicina se conoce como osteoporosis. uedes buscar más información sobre este problema y proponer posibles soluciones.
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¦ -28)
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Un extintor es un artilugio cuya función es apagar el fuego. En esta actividad vamos a construir uno empleando una sustancia tan cotidiana como el hidrógenotrioxocarbonato ¦IV) de sodio, vulgarmente conocido como bicarbonato sódico. Éste, ha sido ampliamente empleado como antiácido casero en lugar de las sales de frutas, almax, etc. Los antiguos extintores constaban de dos recintos independientes que, con un movimiento brusco o invirtiéndolos, ponían en contacto las sustancias que albergaban. Estas, al mezclarse, provocan una reacción química que desprende dióxido de carbono que se libera en forma de spray y apaga el fuego. -
Botella de plástico pequeña o un bidón de ciclista. Vinagre ¦disolución de ácido acético). Bicarbonato sódico. añuelos de papel.
- Una pequeña botella de agua que posee un agujero en el tapón, o en un bidón de ciclista, se llena hasta, aproximadamente, una sexta parte de su volumen con vinagre. En el interior de un "saquito" fabricado con un trozo de un pañuelo de papel, se coloca una cucharadita de bicarbonato sódico ¦5g) que se introduce rápidamente en la botella. La presencia del papel retrasa el contacto entre los dos reactivos lo suficiente como para poder cerrar la botella sin que comience la reacción. Se tapona el agujero durante unos segundos para que el gas generado ¦dióxido de carbono) salga a presión, extinguiendo el fuego. - 8è !9999:/ 8;" 8/!
Los actuales extintores utilizan sustancias a presión y no bicarbonato y vinagre; ya que elevadas concentraciones de dicho gas en un lugar cerrado son peligrosas para el ser humano ¦muerte por asfixia).
" Si además se desea se puede construir una carcasa semejante a la de los extintores reales. ara ello se toma una botella grande de un refresco cualquiera, a la que se le quita el fondo. Su misión es sólo de adorno. Ahora cogemos una botella más pequeña, que es en la que va a tener lugar la reacción química. or la parte interna de la botella grande ¦carcasa) se pega el tapón agujereado de la botella pequeña. Se introduce un pequeño tubo de cristal por el agujero del tapón y en el otro extremo se pone una goma, para que la salida de gas sea dirigible. Además, la goma se cierra con una pinza de modo que el recinto donde va a tener lugar la reacción sea hermético. También se puede utilizar una llave de fontanero ¦como la que se ve en la foto) en lugar del tubo de cristal, goma y pinza.
Al final, se forra la carcasa con cartulina o con pasta de papel ¦mezcla de papel de cocina y cola blanca) y se pinta de color rojo y negro. ara que el extintor funcione sólo hay que rellenar la botella pequeña con vinagre y una carga de bicarbonato y enroscarla rápidamente en el interior de la carcasa. Ahora nuestro extintor es "recargable" ¦sólo hay que desenroscar la botella pequeña y volver a rellenarla) y está listo para apagar el fuego; lo que indudablemente te convierte en bombero.
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¦ -24)
"4/4)6
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A lo largo de la historia el hombre ha encontrado muchos retos que ha tenido que superar con grandes dosis de ingenio. Uno de ellos ha sido cómo iluminarse en la oscuridad. El problema encontró su primera solución con el descubrimiento del fuego. ero, desde las primeras hogueras hasta las modernas lámparas halógenas o fluorescentes, han sido muchos los dispositivos ingeniosos que se han utilizado para proporcionar luz frente a las tinieblas. Uno de ellos es la lámpara de tuétano que utilizaban los hombres prehistóricos. En esta experiencia vas a aprender a construir una lámpara prehistórica, un dispositivo muy sencillo, aprovechando el tuétano del hueso de un animal. " .
Un hueso de caña Una tira de tela de algodón
- El dispositivo es muy sencillo. El propio hueso es el recipiente que contiene la "vela" y el tuétano que está en el interior del hueso es el combustible. Tan sólo nos falta una mecha. La mecha la puedes fabricar con un trocito de tela de algodón o una cuerda de algodón. También te puede servir una cerilla de cartón a la que se le ha quitado la cabeza. Hunde la mecha en el tuétano, dejando que asome aproximadamente 1 centímetro. Sólo tienes que acercar una cerilla a la mecha y esperar un poco para que empiece a fundir la grasa. En seguida verás que prende y comienza a funcionar. ½7c /B +21: Está experiencia debe realizarse siempre en presencia de un adulto -½ La grasa del tuétano es el combustible. Con el calor funde y sube por la mecha por efecto de la capilaridad. arte de la grasa que sube se transforma en gas que es el que arde en el extremo de la mecha.
"4/4)6
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Las reacciones químicas permiten transformar la materia y a partir de unas sustancias obtener otras diferentes con nuevas propiedades. En este experimento vas a conseguir, partiendo de materiales cotidianos, obtener un nuevo material, un polímero con nuevas propiedades. " .
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En una taza pequeña pon el equivalente a una cucharada de cola blanca y añade un poco de agua ¦más o menos la misma cantidad). Muévelo para que se disuelva. En otra taza pequeña pon una cucharadita de perborato y añade agua hasta más o menos la mitad de la taza. Agita para que se disuelva. Vierte una cucharadita de la disolución de perborato sobre la disolución de cola blanca. Muévelo con la cuchara. Se produce la reacción química y ves cómo se va formando una masa viscosa. Si hace falta puedes añadir más disolución de perborato. Separa la masa viscosa y observa sus propiedades. Haz una bola y déjala botar, ¿qué ocurre?
½7c /B +21: No debes llevarte la sustancia a la boca, ni ponerla encima de la ropa ni de los muebles. Al terminar debes lavarte bien las manos. 5!" uedes probar con distintas proporciones de cola blanca y agua y observar que se obtienen sustancias con distintas consistencias y aspecto ¦unas veces en hilos, otras más pulverulentas, etc.) uedes añadir también unas gotas de colorante alimentario a la disolución de cola blanca para darle color.
rueba a dejar secar durante unos días la bola que habías fabricado. ¿Qué propiedades tiene ahora? También puedes ver qué ocurre cuando sumergimos el polímero obtenido en vinagre Con algunas marcas de cola se obtiene una sustancia con aspecto de gel muy suave que fluye lentamente. Muy parecido a algunas sustancias que se venden como juguetes de aspecto "asqueroso" y de "moco". 5 ! * 6 4 -½ La cola blanca es un adhesivo vinílico. En unos casos contiene alcohol polivinílico y en otros acetato de polivinilo. En ambos casos se trata de un polímero de cadena muy larga. Al añadir el perborato de sodio, sus moléculas forman enlaces que sirven de puente entre dos cadenas polivinílicas, se forma un polímero entrecruzado que tiene unas propiedades diferentes al polímero inicial.
3 /4 E
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La obtención de jabón es una de las síntesis químicas mas antiguas. Fenicios, griegos y romanos ya usaban un tipo de jabón que obtenían hirviendo sebo de cabra con una pasta formada por cenizas de fuego de leña y agua ¦potasa). Un jabón es una mezcla de sales de ácidos grasos de cadenas largas. uede variar en su composición y en el método de su procesamiento:
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½RcCÿCIÓNLa sosa cáustica es muy corrosiva y debes evitar que entre en contacto con la ropa o con la piel. cn caso de mancharte lávate inmediatamente con agua abundante y jabón.
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En los coloides, las partículas que los forman son mucho mayores que el tamaño de los átomos o de las moléculas, pero demasiado pequeñas para ser visibles. Su tamaño está comprendido entre 10-7 cm y 10-3 cm y existen débiles fuerzas de unión entre ellas. Los y los ! son coloides. A mediados del siglo XIX, el ingles John Tyndall demostró que la dispersión de la luz en la atmósfera era causada por las partículas en suspensión en el aire. Este efecto lo utilizaremos para diferenciar, en el laboratorio una disolución de una dispersión coloidal. Cuando un rayo de luz que atraviesa un líquido con partículas en suspensión invisibles al ojo, es dispersado, estamos en presencia de un coloide. Si el rayo de luz no experimenta ninguna dispersión, el líquido es una disolución o una sustancia pura. " .
Unas láminas de gelatina Un puntero laser
½7c /B +21: G !* 3 - Toma un par de láminas de gelatina, córtalas a trozos pequeños y ponlas en un vaso lleno hasta la mitad con agua caliente. Agita suavemente con una cucharilla hasta que veas que queda un líquido de aspecto homogéneo y transparente. Úeja el vaso en la nevera durante más o menos una hora. Cuando lo saques, el líquido se habrá solidificado en un gel coloidal. Úirige la luz de un puntero láser de manera que atraviese el coloide: podrás ver perfectamente el rayo de luz
5!" uedes aprovechar para comprobar el fenómeno de la reflexión total. Cuando diriges la luz del láser de manera que incide con un cierto ángulo por la parte inferior de la superficie gelatina-aire la luz, en lugar de emerger rebota otra vez dentro de la capa de gelatina.
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En este experimento vamos a ver cómo se puede fabricar una crema hidratante para las manos a base de gelatina. ½ , ! .- !
Una de las causas de que la piel de las manos se reseque es el uso de detergentes que disuelven los componentes hidrófilos segregados per la dermis. Este hecho y la consiguiente pérdida de flexibilidad de la piel no pueden solucionarse añadiendo materiales grasos, pero pueden prevenirse y aliviarse los efectos con cremas que disminuyan la evaporación del agua a través de la piel. " .
100 mL de glicerina 4 gramos de gelatina 10 mL de agua de rosas unas gotas de perfume
- Corta a trozos las láminas, dejándolas en remojo con el agua de rosas en un cazo pequeño durante una hora para que se ablanden. on el cazo en un baño de agua a calentar y añade la glicerina, poco a poco hasta que se haya disuelto. Si tienes un perfume ¦no hace falta que sea muy caro!) echa ahora unas gotas. Vierte el líquido en botes de boca ancha y deja que al enfriar se forme el gel coloidal. Usa esta crema para hidratar la piel de las manos. 1D0/;cG/B0D7:Con la receta que se presenta en esta experiencia queda una masa bastante dura, cuyo aspecto no es el que ofrecen las habituales cremas hidratantes. ara una crema más fluida hay que reducir la cantidad de gelatina ¦se empieza por usar la mitad) pero no es posible dar un valor definido, pues depende del gusto de quien la deba usar.
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El objetivo de la actividad es mostrar cómo algunos materiales, en determinadas condiciones pueden recuperar la forma que tenían antes de ser transformados ¦memoria de forma). Es el caso de algunos termoplásticos. En el ejemplo que vamos a realizar el plástico utilizado para la fabricación es el poliestireno ¦ S). El poliestireno es un polímero constituido por moléculas que forman cadenas muy largas; cuando se moldea para fabricar los envases las cadenas se estiran. Al elevar la temperatura las cadenas tienden a recuperar su disposición inicial.
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Un envase de "petit suisse" o un
Una fuente de calor suave
Unas pinzas para sujetar el envase ¦sirven unas pinzas metálicas un poco grandes o unas pinzas de tender la ropa siempre que sean de madera y no de plástico)
vaso de Coca Cola de los de plástico ¦igual que en la foto)
- Lo primero que necesitamos es una fuente de calor. Si hacemos el experimento en casa podemos utilizar una sartén vieja ¦ H) puesta al fuego suave de la cocina. ½7c /B +21
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Coge el envase de "petit suisse" con las pinzas y acércalo con cuidado a la fuente de calor ¦encima de la sartén, pero sin llegar a tacarla).
1 ! 4 ½7c /B +21
1 I34 J , ! * * , 4
Mantén el envase cerca de la fuente de calor a la vez que lo giras con cuidado con las pinzas ¦recuerda que no tiene que tocar la sartén). Verás como empieza a "encogerse".
Cuanto más despacio se haga mejor resultará el experimento. Si el proceso es lo suficientemente lento, al final, obtendrás el trozo de lámina de plástico que se utilizó para fabricar el envase. El efecto es más espectacular si se utiliza un envase con líneas de colores.
5!" uedes probar con otros envases de poliestireno. Los reconocerás porque en el fondo aparecen las siglas S. or ejemplo, puedes utilizar un envase de los que se utilizan para los huevos o envases de yogur ¦pero procura que no tengan papeles ni etiquetas pegadas). ½ , .c
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El objetivo de la actividad es estudiar la extraordinaria capacidad de absorción de agua que tiene el polímero que sirve de relleno a los pañales de los bebés.
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Los pañales de un sólo uso, van rellenos en su interior de un polímero, poliacrilato de sodio, que se caracteriza por su gran capacidad de absorción del agua. En algunas experiencias hemos llegado a conseguir que el polímero absorba 75 gramos de agua por cada gramo de polímero. ¿Cuánta agua crees que es capaz de absorber un pañal?
" .
Uno o más pañales ¦es preferible utilizar pañales pequeños ya que se manejan más fácilmente) Una lupa Una balanza de cocina
- Queremos calcular cuanto agua es capaz de absorber un pañal en relación a su propio peso. Y, para ello, vamos a seguir los siguientes pasos:
En primer lugar vamos a pesar un pañal seco y limpio en una balanza de cocina. Anota la medida. A continuación vamos a ir añadiendo lentamente y con cuidado agua, de forma que el pañal vaya absorbiendo agua y aumentando de volumen. Llegará un momento en que la superficie del pañal estará muy tensa y será difícil que absorba más agua. Ahora es cuando volveremos a pesar el pañal con la balanza. Anota el resultado.
¿Cuánto agua ha retenido el pañal? ¿Cuántos gramos de agua ha absorbido por cada gramo de pañal? 5!"
Ahora podemos ver cómo cambia la estructura del polímero absorbente cuando retiene el agua. ara ello vamos a romper un pañal y vamos a extraer un poco de la sustancia absorbente.
on la sustancia absorbente sobre un platito o una taza. Observa con una lupa su estructura fibrosa. Comienza a añadir agua y observa como va cambiando la estructura.
¿A qué conclusiones llegas? uedes encontrar más información sobre los pañales en: ¿Cómo funciona un pañal?
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Una de las propiedades que se le atribuyen tradicionalmente a los plástico es la de "rechazar" el agua, es decir, la de ser impermeables e insolubles. ero, sorprendentemente, no siempre es así. Existen plásticos capaces de disolverse en agua. Es el caso del polietenol o polialcohol vinílico, conocido también por las siglas VA. Este material tiene la propiedad de, en determinadas condiciones, disolverse en agua, lo que le hace útil en algunas aplicaciones. El VA, por ejemplo, se utiliza para fabricar las bolsas que se utilizan para recoger la ropa sucia en los hospitales y llevarla a la lavandería. Las bolsas se disuelven durante el lavado, lo que implica que los trabajadores no necesiten tocar la ropa sucia, de forma que aumenta la seguridad en el trabajo y disminuye los riesgos de infección. " .
Varios trozos de una bolsa de polietenol Vasos Úetergente en polvo para lavadora Agua caliente
ATENCIÓN: lo más difícil es encontrar la bolsa de polietenol; si conoces a alguien que trabaje en un hospital puedes pedirle una.
- Vamos a investigar en qué condiciones es más fácil disolver el material. ara ello vamos a preparar vasos con agua en diferentes condiciones.
Vaso con agua fría Vaso con agua templada Vaso con agua caliente
¿En qué condiciones se disuelve el material? 5! " Ahora te proponemos que investigues el efecto del detergente. ara ello, puedes repetir los experimentos anteriores pero añadiendo un poco de detergente al agua. ¿Qué observas? ¿ robamos con otros detergentes?
/ ! ! ¿Cuál es el efecto de la temperatura? ¿Cuál es el efecto del detergente? ¿Cuáles son las mejores condiciones de lavado? ¿Qué pasaría si las bolsas se disolvieran en agua fría, qué problemas plantearía? ¿Se podrían utilizar en otros campos, por ejemplo en hostelería? D , uedes realizar este mismo experimento con otro plástico que te resultará, probablemente, más fácil de encontrar; es el caso del envoltorio de algunos desinfectantes para WC que se cuelgan en el interior de la taza, sin quitar el plástico que lo envuelve, en una cesta, de forma que cuando cae el agua disuelve el envoltorio. Uno ejemplo es el que, en España, se comercializa con el nombre de " ato bloc". ½7c /B +21: Una vez quitado el envoltorio debes tener mucho cuidado con la sustancia desinfectante, se trata de una sustancia muy irritante para la piel y los ojos.
Volcán en erupción
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Un volcán es una fisura en la corteza terrestre que está en contacto con una zona magmática y que bajo ciertas condiciones permite la salida de materias fluidas o sólidas a alta temperatura ¦lava). Existen dos tipos de lava; una más fluida y por lo tanto más destructiva y otra más viscosa de avance más lento. or todos son conocidos los efectos devastadores de una erupción volcánica; pero también es un espectáculo majestuoso y francamente atrayente. -
Botella de plástico de 33mL. Vinagre. Bicarbonato de sodio. imentón. Harina. Agua.
- Se llena la botella con agua hasta aproximadamente un tercio de su volumen y sobre ésta se adiciona vinagre hasta completar algo más de los dos tercios de dicha botella. Sobre esta disolución se echa una cucharada de pimentón que dará color rojo a la "lava". Ahora se coloca la botella en el interior del volcán; de tal modo que al tener lugar la reacción química la "lava" generada ascienda por el cuello de la botella y resbale por las paredes del volcán. ara que se produzca dicha reacción se añade por la boca del volcán un par de cucharadas de bicarbonato de sodio. Al entrar en contacto este sólido con el ácido acético contenido en el vinagre tiene lugar el siguiente proceso donde se genera dióxido de carbono ¦gas) que "empuja" la lava hacia el exterior: Vinagre + Bicarbonato sódico9999:Úióxido de carbono + Agua + Acetato de sodio
"
Si se añade harina a la botella que contiene el vinagre se conseguirá que la lava tenga un aspecto más espumoso, siendo más espesa. Se pueden construir volcanes muy diferentes empleando pasta de papel que una vez seca se recubrirá con una pintura plástica capaz de soportar la "lava" que no es más que una disolución acuosa. Además se usará como boca del volcán el tapón de la botella perforado; ya que así se consigue que el cierre del lugar donde va a tener la reacción ¦botella) sea hermético y que la "lava" tenga un único camino de avance.
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'7 - I.E.S. Gregorio Marañón ¦Madrid)
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En este experimento te vamos a mostrar como construir un espectroscopio muy sencillo y económico, pero que tiene una inigualable relación calidad / precio ¦medida por el poder separador de los colores). Su poder separador se basa en el fenómeno de la difracción, producido en este caso por los "espejitos" microscópicos para la lectura del laser en un compact-disc ¦CÚ). En un CÚ hay 1000 puntos de difracción por cada milímetro de disco, lo que permite separar muy bien los colores elementales Si quieres saber más sobre el fundamento del espectroscopio puedes leer: el fundamento del espectroscopio
" .
Una caja de cerillas grande Un CÚ ¦compact-disc o CÚ-rom) que no sirva
-
En primer lugar, vas a partir el CÚ en trozos con cuidado de no cortarte. Necesitamos un trozo de CÚ de aproximadamente un tamaño 1/8 del disco. A continuación, vas a preparar una ventanita en la parte superior de la caja de cerillas. Tal como muestra la figura. Corta y dobla el trozo de cartón de forma que pueda abrir y
cerrase la ventana.
ega, ahora, el trozo de CÚ en el centro del cajón interior de la caja de cerillas. Úe tal forma que al abrir una rendija en el extremo de la caja la luz reflejada y difractada sobre el espejo incida en la ventana.
- 6
Toma tu espectroscopio y oriéntalo hacia una luz, por ejemplo de una bombilla. ¿Qué observas? rueba ahora con la luz de un tubo fluorescente. ¿Observas alguna diferencia? Intenta observar el espectro estelar del Sol ¦espectro de absorción). Ten cuidado de no enfocar directamente al Sol. Intenta identificar con cuidado las lçineas más características. uedes observar también los espectros de emisión de algunas lámparas de alumbrado público ¦blanca, de mercurio; amarilla, de sodio; etc) y de algún anuncio luminoso de escaparate ¦por ejemplo, de gás neón, rojo).
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7 "4/4)6
¦ -13)
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En este experimento vamos a estudiar la combustión de una vela y vamos a ver cómo es necesaria la presencia de oxígeno para la combustión y cómo este oxígeno se consume en el proceso. Se trata de un experimento muy famoso que realizó Lavoisier en la segunda mitad del siglo XVIII. " .
Un plato hondo Un vaso ¦preferiblemente estrecho) Una vela ¦en algunos sitios se conoce por candela)
- 6 " En primer lugar vas a colocar el plato encima de una mesa lleno con bastante agua. No ce falta que esté lleno hasta el borde.
Úentro del agua coloca una vela que se mantenga derecha. Enciende la vela y observa cómo arde4 Tapa todo el conjunto con el vaso y observa lo que ocurre.
Verás como la vela poco a poco va dejando de arder hasta que se extingue la llama. A la vez observa cómo el nivel del agua va subiendo en el interior del vaso. -½
Cuando arde una vela tiene lugar una reacción de combustión. Lo que arde realmente no es la mecha que sale de ella, sino la cera o parafina de la que está hecha. Con el calor la parafina primero funde y luego se evapora. La parafina en forma gaseosa y en contacto con el oxígeno del aire experimenta una reacción química en la que se desprende mucha energía ¦en forma de calor y luz) el resultado es la llama. La reacción química que tiene lugar es: 8D<9999999: D<8@
productos. Si te fijas bien, verás que en paredes del vaso se empañan, incluso se forman una gotitas de agua. Lo que está ocurriendo es que el vapor de agua, en contacto con las paredes frías, se condensa. La pregunta ahora es: ¿por qué sube el nivel del agua en el interior del vaso?.½ , !4 En la reacción se consume un gas, el oxígeno que forma parte del aire, pero se forma otro, el dióxido de carbono obtenido en toda combustión. esulta que el volumen de dióxido de carbono producido es más pequeño que el volumen de oxígeno que se consume. El resultado es que en el interior del vaso el volumen de gas final es menor que el inicial. Eso hace que disminuya la presión en el interior y, por ello, sube el agua hasta que la presión interior es igual a la exterior
7 . ! ¦ -9) "4/4)6
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En esta experiencia vamos a estudiar, utilizando sustancias que puedes encontrar fácilmente en casa, una reacción química en la que se desprenden gases. " .
Un vaso Una cucharilla Bicarbonato del que se vende en las farmacias Vinagre Limón
- En la experiencia vamos a ver cómo reacciona el bicarbonato de sodio ¦NaHCO3) con sustancias que tienen un carácter ácido. odrás ver cómo se descompone el bicarbonato y se desprende un gas, el dióxido de carbono. Esto ocurre porque el vinagre y el zumo de limón son sustancias que llevan disueltos ácidos: ácido acético, en el caso del vinagre, y ácido cítrico, en el caso del limón. La reacción química que tiene lugar es la siguiente: NaHCO3 + HAc ----> NaAc + CO2 + H2O Los productos que se obtienen son: una sal ¦NaAc) que queda disuelta en el agua ¦H2O) y dióxido de carbono ¦CO2) que al ser un gas burbujea a través del líquido. - c"
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En el fondo de un vaso, o en un plato, coloca un poco de bicarbonato de sodio en polvo. Úeja caer sobre él unas gotas de vinagre. ¿Qué ocurre? Observa el efecto del gas que se desprende. epite la experiencia utilizando zumo de limón en vez de vinagre. Haz otros experimentos para ver si el bicarbonato reacciona con otras bebidas ácidas ¦por ejemplo, zumo de naranja, zumo de manzana, refresco de cola, etc.).
repara una disolución con 1 cucharadita de bicarbonato en medio vaso de agua. Utiliza una parte de la disolución para ver cómo reacciona con el vinagre y otra para el zumo de limón. epite la experiencia con disoluciones más concentradas de bicarbonato ¦2, 3 cucharaditas, etc.) y compara los resultados obtenidos con los del caso anterior. ¿Observas diferencias? ¿Cuáles?
5!" Ahora podemos intentar recoger el gas ¦dióxido de carbono) que hemos obtenido. ara ello vamos a repetir el experimento 2 utilizando una botella, en vez de un vaso, y un globo.
on vinagre en una botella. En un globo pon una cucharadita de bicarbonato. Sujeta el globo en la boca de la botella, con cuidado para que no caiga el bicarbonato. Ya tenemos preparado el experimento. Levanta el globo y deja caer el bicarbonato sobre el vinagre. Observa como según se va desprendiendo el dióxido de carbono el globo se va hinchando.
uedes probar con distintas cantidades de reactivos ¦vinagre y bicarbonato) y ver cómo varía la presión del gas en el globo.
7 . ¦ -10) "4/4)6
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En química se llama precipitado a una sustancia sólida que se forma en el interior de una disolución. En esta experiencia vamos a ver cómo a partir de una reacción química obtenemos un precipitado. " .
Vaso pequeño o copa Un papel de filtro ¦de los que se utilizan para el café) Leche efresco de cola Agua tónica Vinagre Limón
- En este experimento vamos a obtener precipitados a partir de productos caseros. En realidad, vamos a observar cómo la caseína ¦proteína contenida en la leche) precipita en un medio ácido. La leche es una mezcla de proteínas, lípidos y glúcidos en un medio acuoso. Entre las proteínas disueltas en la leche, la más importante es la caseína. Cuando esta proteína se encuentra en un medio ácido se produce su desnaturalización, tiene lugar una reacción química que altera su estructura, y deja de ser soluble en agua lo que provoca que precipite. En el experimento vamos a ver cómo al poner la leche en contacto con diversos medios ácidos se produce la precipitación de la caseína. - c"
on un poco de leche en una copa o en un vaso pequeño Añade unas gotas de vinagre. Observa bien lo que ocurre. Úeja el vaso con su contenido en reposo durante un tiempo. ¿Qué observas? Separa ahora el sólido del líquido utilizando un filtro ¦también sirve un trapo o un pañuelo). ¿Qué observas? ¿Qué propiedades tiene el sólido obtenido?
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epite la experiencia anterior haciendo reaccionar la leche con otras sustancias: refresco de cola, agua tónica, zumos, etc. Sigue investigando.
5!" uedes seguir investigando otras sustancias que tengan la propiedad de hacer precipitar la caseína de la leche.
½ . maíz "4/4)6
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En esta experiencia vamos a estudiar las propiedades sorprendentes que pueden tener algunos materiales, en este caso algo tan corriente como una papilla hecha con harina de maíz. Atención! Trabajar con la papilla puede resultar un poco sucio Material que vas a necesitar:
¦
Un vaso o una taza Una cucharilla Agua Harina de maíz ¦en España se vende con el nombre de "Maizena").
- En primer lugar vamos a preparar la papilla de harina de maíz.
En un recipiente ¦vaso o taza) añade 2 ó 3 cucharadas colmadas de harina de maíz. Añade lentamente un poco de agua, a la vez que remueves con la cuchara. ¿Qué observas? Mueve muy despacio para conseguir que se mezclen y añade más agua hasta conseguir una papilla no demasiado espesa.
G 6 En primer lugar habrás observado que te costaba mucho remover la mezcla. Cuando intentabas moverla se ponía muy dura. Si remueves despacio se comporta como un líquido cualquiera. ero si intentas remover más deprisa, cuesta mucho más, el líquido se hace más viscoso y, según cómo hayas preparado la papilla, puede hacerse casi sólido. Vuelca un poco de la papilla en una mano. Verás que se comporta como cualquier líquido, se te escapa y cae. ero si ahora tienes cuidado para que no se escape e intentas amasarlo deprisa entre las dos manos, verás como consigues hacer una bola
prácticamente sólida. ero, en cuanto dejas de moverla, fluye otra vez como cualquier líquido. on ahora la papilla en un plato plano. Si metes la mano en el plato ves que te moja y se comporta como un líquido. Mueve los dedos y observa su comportamiento. ero, ¿qué pasa si intentas retirar la mano muy deprisa? Observa que la mano se queda casi pegada al plato. Si la retiras muy deprisa puedes llegar a mover el plato. Ten cuidado no salga disparado y se rompa. Si volcamos ahora la papilla sobre una superficie muy lisa vemos que se forman charcos. Intenta juntar los charcos empujando con la mano y los dedos. Sigue moviendo todo con rapidez. Al cabo de un tiempo puedes llegar a cogerlo con las manos. Si sigues moviéndolo deprisa tendrás una sustancia casi sólida, pero en cuanto dejas de mover se te escapa entre los dedos. 5 * *. * 4c - -/G)B+c1½D;7K/cL½G+ /71D5c50c D"½D70/"+c10D
½ . maíz ¦ -8)
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5 *! . He gastado un paquete de Maizena, destinado a pastelería casera, pero me he divertido mucho. No entiendo bien lo que pasa, sin duda se trata de uno de esos misteriosos fluidos no newtonianos. ero es divertido meter lentamente el dedo dentro ¦casi no hay resistencia) y luego intentar sacarlo rápidamente: el dedo queda atrapado! Mi hijo intentó sacar el dedo muy rápido y ... arrastró el vaso que voló por los aires !. Lo he probado con harina normal y no se produce éste fenómeno. También, puse una taza con el preparado un breve tiempo en el microondas a baja potencia y saqué una "pelota" que botaba con relativa elasticidad ¦aproximadamente en el bote pierde un 60% de la energía potencial inicial). ¿Las fuerzas intermoleculares aumentan cuando se agita el fluido? ¿Se produce un fenómeno parecido a la coagulación de la clara de huevo cuando se bate, aunque en éste caso sería reversible? '4
!Úiantres, de dónde habéis sacado esa sustancia que se comporta de ese endiablado modo! Cuando me preparaba para ser ingeniero químico, estudié una asignatura que se llama Fenómenos de Transporte y que se ocupa de la transferencia de la cantidad de movimiento en los fluidos y de la transferencia del calor y de la masa. En ella tuve conocimiento de unos materiales cuya viscosidad variaba con la velocidad. Creo recordar que a estos materiales se les llama tixotrópicos. La salsa "ketchup" sería un ejemplo de ellos: cuando giras la botella, cuesta que empiece a fluir, pero después, se "anima" y ya fluye con mayor rapidez. Obviamente este comportamiento ha de tener una explicación a nivel molecular: ¿moléculas que se "desenredan " a medida que fluyen, disminuyendo las fuerzas de atracción entre ellas? No sé, es un buen campo para dar rienda suelta a la imaginación. No creo que esta explicación resuelva del todo el problema planteado. En cualquier caso, es posible que la solución pueda venirte de la consulta de algún manual sobre Fenómenos de transporte. !Suerte! /4 E
No he leído o visto algo así y la verdad es que parece muy interesante. A lo único que me recuerda es a algo que debí leer en algún momento. Se trata de propiedades extrañas de sustancias líquidas o semilíquidas con alta viscosidad. Las dividían en dos grupos: aquellas que con la acción de fuerzas externas disminuían su viscosidad y las que les ocurría lo contrario. Úe las primeras era ejemplo la mantequilla que siendo un semisólido, bajo la acción del cuchillo se extiende en el pan. Úe las segundas una disolución de ÚNA, muy fluida, que al darle vueltas comienzan a entrecruzarse las fibras y se convierte en un gel. Creo que la explicación está referida a la naturaleza de las fuerzas intermoleculares y las de atracción superficial entre, por ejemplo, el cuchillo y la mantequila. La maizena es una macromolécula ¦almidón) que hace geles con mucha facilidad ¦muy ricos, por cierto), son moléculas con muchos grupos -OH y probablemente la aparición de una fuerza externa las haga ordenarse aumentando así mucho su viscosidad, era lo que le ocurría al ÚNA. Las sustancias hidrófobas como la mantequilla puede ocurrirles algo diferente. '474-
Hay dos clases de fluidos: los newtonianos y los no newtonianos, la viscosidad de los newtonianos se mantiene constante siempre, sólo son newtonianos fluidos de bajo peso molecular; y los no newtonianos que su viscosidad es variable. Úentro de los no newtonianos hay un par de muy interesantes, unos que su viscosidad disminuye a medida que aplicamos una fuerza sobre él, esto es porque estamos rompiendo las estructuras internas del fluido; y el otro tipo, que es el que nos interesa, son los que su viscosidad aumenta cuando aumentamos la fuerza externa sobre el fluido; estas curiosidades se llaman respectivamente: tixotropa y reopéctida.
cdgar Ribot i Llobet
% !$ Juan Carlos ganz ½ 6
gobre las interesantes propiedades de la mezcla de harina de maíz y agua ¦
' 5 6" , CIEMAT
Muchos hemos reparado en que si se mezcla un poco de harina de maíz con agua aparece una papilla con una extraña propiedad. En efecto, si se la agita lentamente se comporta como una líquido cualquiera, pero a medida que la agitación se torna más rápida aquella, como por arte de magia, se espesa y acaba haciéndose dura como una piedra« Hasta que disminuye la rapidez con que se agita. Entonces volvemos a tener un líquido normal.
¿ or qué? Con una lupa de suficientes aumentos veríamos que, a diferencia de lo que ocurre cuando echamos sal en agua, la harina no se disuelve en el agua sino que forma lo que se llama una suspensión. Aparecen unos pequeños gránulos rodeados por una capa de agua, cuya tensión superficial impide que se mojen. - ! Bien, existen varias explicaciones. Una es que la capa de agua que rodea a los gránulos actúa como una especie de cojín que lubrica completamente a los gránulos permitiéndoles un movimiento libre. ero, al agitar con rapidez la suspensión, es como si se estrujase una esponja: el agua se expulsa de los espacios intergranulares, con lo que aumenta la fricción entre ellos, tanto más cuanto más brusco es el movimiento. Existe otra explicación basada en la estructura molecular de la harina de maíz. Básicamente, ésta está formada por almidón, que es una sustancia formada por moléculas que parecen como una larga cadena ¦a eso se le llama polímeros). Se supone que al agitar rápidamente la suspensión esas cadenas se enmarañan lo que dificulta que las moléculas se deslicen entre sí. No obstante, esta explicación resulta poco convincente por varios motivos: ¿qué evita enmarañarse a las moléculas cuando la agitación es lenta?, ¿por qué no se rompen las moléculas cuando la agitación es rápida? or otro lado, se sabe que cuando aparece la suspensión de harina en agua el almidón no se separa en moléculas sino que forma gránulos comparativamente grandes casi totalmente esféricos. Además, puede advertirse que la mezcla de arena de playa y agua se comporta casi igual que la de harina en agua, aunque las moléculas de arena no son polímeros.
Una tercera explicación implica a la electricidad estática. Cuando las partículas de almidón se rozan entre sí se cargan y se atraen. Cuanto más se rozan más se cargan, la atracción es mayor y con ello aumenta la viscosidad. Tal vez el argumento más convincente es que la suspensión de harina de maíz en agua es monodispersa. Es decir, los gránulos de almidón tienen todos el mismo tamaño. ero a medida que se hace más rápida la agitación crece el drenaje del agua intersticial, provocando así la polidispersión ¦es decir, diversificando el tamaño de los gránulos) lo que facilita que las partículas puedan empaquetarse mucho más densamente y, en consecuencia, aumentado la viscosidad del fluido. or cierto, esta curiosa propiedad se denomina antitixotropía ¦o tixotropía negativa).
½ . maíz
¦
@" 6½ 3 ¦Alumno de 1º ESO, IES Victoria Kent)
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En esta experiencia se presenta una nueva variante del experimento de la papilla de maíz que recogíamos en números anteriores. odrás seguir indagando en sus extrañas propiedades. Atención! Trabajar con la papilla puede resultar un poco sucio Material que vas a necesitar:
Un vaso o una taza Una cucharilla Agua Harina de maíz ¦en España se vende con el nombre de "Maizena").
En un recipiente pon 2 ó 3 cucharadas colmadas de harina de maíz. Añade lentamente un poco de agua, a la vez que remueves con la cucharilla. ¿Qué observas? Mueve muy despacio para conseguir que se mezclen y añade más agua hasta conseguir una papilla no demasiado espesa.
- Cuando hayas preparado la papilla, te echas un poco en una mano, extiéndetela rápidamente por toda la mano. Cuando la hayas extendido por toda la mano y quede como un guante, cierra la mano rápidamente. ¿Qué observas? La papilla, al moverse rápidamente y comportarse como un sólido, te impide cerrar la mano.
/ 3 ' . Escola ia de Sitges
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El rincón de la Ciencia F' <>>>
c 3 6 4c 6" ! * 4/ M 3 M* " M M * 4 c ! 3 4½ * ! * 3 4
+ . Las lejías contienen una disolución de la sustancia hipoclorito de sodio, NaClO. Esta disolución actúa sobre algunos colorantes haciendo que cambien de color y, en algunos casos los decolora completamente. Se dice que el hipoclorito de sodio ejerce una acción oxidante sobre la tinta. Ésta a su vez, ejerce una acción reductora sobre el hipoclorito de sodio.
" .
3
Lejía comercial ¦disolución de hipoclorito de sodio), unos 10 cm en un vaso de precipitados. ECAUCIÓN: evitar el contacto con la piel. incel pequeño Úiversos rotuladores y bolígrafos de distintos colores y marcas
- En un papel blanco, a la izquierda, escribe en columna y con separaciones de dos centímetros, una palabra con rotuladores y bolígrafos de diferente color. A la derecha del papel, y también en columna escribe, en el mismo orden y con los mismos rotuladores y bolígrafos, la marca y el color de cada uno. Moja el pincel en la lejía y pinta por encima, cada una de las palabras de la columna de la izquierda. No pintes las de la columna de la derecha, pues te servirán de referencia. Observa los cambios en las tintas y el tiempo que tarda en producirse.
cl rincón de la Ciencia nº 12 (Julio-2001)
" 1N O. Alumna de 3º ESO en el I.E.S. Victoria Kent de Torrejón de Ardoz
½ ! . Bicarbonato Tapón de corcho ajita Servilletas Botella de Vinagre Un hilo de los Una barrena o un berbiquí
de
una
para de agua que
botella
de
vino beber papel ¦seca)
para
coser
pequeña se
utilizan
"
Cogemos una servilleta de papel y la abrimos del todo, de forma que quede cuadrada.Echamos en ella 4 cucharaditas de bicarbonato ¦en el centro) y la cerramos por los extremos, en forma de bolsita, enrrollándola con un hilo ¦tiene que quedar bien sujeto). Úespués cogemos la botella y echamos en ella 5 cucharadas de vinagre. A continuación cogemos un corcho y le hacemos un agujero con un berbiquí, traspasando todo el corcho, para que pueda entrar la pajita. Si no se tiene un corcho, se puede utilizar el tapón de plástico de la botella tapando los huecos con plastilina. Úespués cogemos la bolsita de bicarbonato y la metemos en la botella de forma que cuelgue ¦con una parte del hilo fuera) y no toque con el vinagre; metemos la pajita en el corcho y con esta tapamos la botella.
or ultimo, para saber si el experimento funciona, encendemos una vela. Tapamos con el dedo la pajita sujetando la botella al mismo tiempo, mezclamos el bicarbonato con el vinagre y agitamos, sin destapar la pajita. Quitamos el dedo y proyectamos el gas que sale de la botella sobre la vela que se apaga.
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nº 3 Noviembre de 1999 ½R-2
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Bollería Química
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En esta experiencia te presentamos una receta de "B+15;c)/GGc0/5D7cDen términos químicos. ara poder llevarla a cabo necesitarás reconvertir las unidades que se utilizan en química a las que se utilizan en una cocina. +!
180 g de harina 0,37 moles de azúcar ¦C12H22O11) 0,12 moles de levadura en polvo ¦NaHCO3) 0,25 moles de sal ¦NaCl) 1,88 dL de leche 0,84 dL de nata líquida 1 huevo 6,25 cL de margarina derretida 20 galletas Oreo
c En un bol, mezclar bien la harina, el azúcar, la levadura en polvo y la sal. × En otro bol, batir el huevo, añadir la leche y la nata y mezclarlo bien. . Enseguida, añadir la segunda mezcla a la primera. Batir. Úerretir la margarina, añadir a la mezcla ybatir otra vez. Con la ayuda de un cuchillo y con mucho cuidado, cortar las galletas oreo en trocitos. Añadir los trozos de galletas a la mezcla final. 9 Úisponer los moldes para magdalenas en una fuente, y rellenarloscon la mezcla sin llenarlos del todo. Cuando esté listo, llevar la fuente al horno a 493 Kelvin, durante 20 minutos. : Las magdalenas están listas para comer! Si eres muy goloso, puedes acompañar la magdalena con nata, sirope de chocolate o de fresa, una bola de helado de vainilla « ~ ½
ÿrena mágica
¦epuls-4)
ÿ. Cañamero
La arena mágica es un juguete infantil que permite a los niños realizar figuras de arena dentro del agua. Se trata de un ejemplo de sustancia que repele al agua. Algunas sustancias tienen mucha afinidad por el agua, son hidrófilas, y se unen a ella con gran facilidad; con otras ocurre lo contrario, son hidrófobas, "huyen" del agua. "
Arena mágica ¦de venta en tiendas de juguetes) ecipiente de cristal ala pequeña
- Echamos agua en el recipiente de cristal y a continuación la arena. Veremos que los granos de arena permanecen juntos y podemos darles la forma que deseemos. Al acabar podemos sacar la arena del agua y veremos que sale completamente seca.
-½ Los granos de arena están formados por pequeños trozos de sílice ¦dióxido de silicio). Cuando
se echa agua la arena corriente queda mojada ya que la sílice tiene afinidad por el agua, es hidrófila. La arena mágica, sin embargo, es arena normal que ha sido tratada con los vapores de un producto denominado trimetilhidroxisilano ¦ de forma que los granos de arena quedan recubiertos de una película hidrófoba, que repele al agua. Además, se le añade un colorante para que el juguete sea mas atractivo.
¿ or qué unas sustancias se unen al agua y otras la repelen? Las sustancias están formadas por átomos enlazados, estos átomos tienen protones ¦cargas positivas) y electrones ¦cargas negativas). Cuando los átomos se unen, las cargas pueden distribuirse uniformemente dando lugar a una unión denominada apolar, o bien la distribución puede ser desigual y como consecuencia en las uniones de estos átomos aparecen polos, carga negativa por un lado y carga positiva por otro, en este caso la unión es polar. El agua es una sustancia polar, cuando a ella se acerca otro sustancia también polar ¦como la sílice) hay una atracción de tipo eléctrico, los polos se orientan y se atraen como las cargas eléctricas. El agua moja a la arena.
Cuando el agua se junta con una sustancia apolar ¦como el aceite) esta atracción no es posible, hay una repulsión. En consecuencia no se pueden mezclar el agua y el aceite. Lo mismo ocurre con la arena mágica, el recubrimiento apolar repele el agua y la arena no se moja. Así, al sacarla del agua permanece totalmente seca. -½ ,! La arena mágica se obtuvo por primera vez con el objetivo de recoger los vertidos de petróleo en el mar. La arena se une a la capa aceitosa, va al fondo y allí se recoge. La arena mágica es capaz de absorber gran cantidad de petróleo, pero este método resultó ser muy costoso y se han buscado otras soluciones.
También se puede utilizar en las zonas árticas para proteger y mantener a salvo del agua tuberías o aparatos, recubriéndolas de una capa de este producto. 5!" odemos intentar comparar las propiedades de la arena normal y la arena mágica. ara ello, podemos tomar dos recipientes cada uno con un tipo de arena ¦normal y arena mágica), añadimos agua y observamos las diferencias a simple vista o con una lupa potente. Tomamos una cantidad de arena mágica con agua y le añadimos aceite o petróleo comprobaremos su poder absorbente.
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En todas las casas es fácil encontrar un grifo que gotea, bien porque ha quedado mal cerrado bien porque está averiado. ¿Te has preguntado alguna vez cuánta agua se pierde al cabo del día de esta manera? En esta experiencia vas a medir la cantidad de agua que se pierde en un día en un grifo mal cerrado. - En primer lugar vamos a necesitar un reloj para poder medir el tiempo durante el cuál está goteando. En segundo lugar un instrumento de medida de volúmenes. En casa, en la cocina, seguro que puedes encontrar vasos graduados para medir volúmenes. Si no lo encuentras, siempre te puedes ayudar de una botella de agua, o de otras bebidas, de volumen conocido. - Cuando localizemos un grifo que gotee, simplemente vamos colocar el vaso graduado o la botella debajo para dejar que se vaya llenando de agua, a la vez que medimos el tiempo que tarda en hacerlo. Una vez tomados los datos, sólo tienes que hacer un simple cálculo matemático para averiguar cuánto agua se pierde en un día. +10P10/GD. ¿Te parece poca o mucha la cantidad? Seguro que te llevas una sorpresa.
@ "4/4)6¦IES Victoria Kent, Torrejón de Ardoz)
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En el artículo Identificación de huellas dactilares que publicamos en este mismo número de El rincón de la Ciencia, se describen algunas técnicas de laboratorio para revelar las huellas dactilares que quedan en algunos objetos. ero, esto también lo podemos hacer en casa con materiales parecidos. -
Una hoja de papel Una hoja de plástico fuerte ¦por ejemplo, de un forro de un libro o de las que se usan para encuadernar) olvos de talco Un lapicero
½ Uno de los métodos más utilizados para revelar huellas dactilares es espolvorear la superficie en que se encuentra la huella con carbón activo muy finamente pulverizado. En casa no solemos tener carbón activo, pero podemos llegar a conseguir una sustancia que lo sustituya: vamos a trabajar con polvo de grafito. Lo más importante es que quede dividido muy finamente. ara prepararlo vamos a frotar con la mina de un lápiz sobre una superficie metálica lisa. or ejemplo, sobre la cara interna de unas tijeras. Frota hasta conseguir una pequeña cantidad de polvo negro. - En primer lugar necesitamos tener alguna huella que revelar. ara conseguirlas huntate crema de manos en los dedos y después imprime tu huella sobre un papel o sobre una superficie de plástico. ara revelarlas, si la superficie es clara o transparente espolvorea el polvo de grafito negro por encima. Si la superficie es oscura, espolvorea unos pocos polvos de talco. Vuelca los polvos sobrantes con cuidado y golpea con los dedos, con suavidad. el papel o el plástico para que la vibración haga caer el polvo sobrante. Observa la huella que ha quedado marcada. uedes utilizar una lupa para verla con más detalle. uedes, también, probar a buscar huellas en otras superficies.
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7 . Sonia Muñoz Úe Arenillas García ilar Hernández amos Mª Úel edro Fernández Abascal Manuel Fernández Úíez
Centro ! .II Feria Madrid por la Ciencia 2000
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Globos Botellas de cristal Tijeras Agua fría y caliente Cuenco
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1. Llenar una botella de agua caliente, dejarla reposar unos minutos para que la botella se caliente y tirar el agua. 2. Cortar el cuello de un globo y ajustarlo a la botella. 3. Introducir la botella dentro de un cuenco con agua fría. Antes de hacerlo, nos preguntamos: ¿Qué le pasará al globo? Úespués de observarlo, nos cuestionamos: ¿Qué le ha pasado? ¿ or qué?
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7 . Eduardo odríguez Martín Carmen Cambón Cabezas Marisol Martín Úe Frutos
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×9 Dirigido a:
" Boles de cocina. Batidora de varillas¦mano o eléctrica). Espátula de cocina.
Microondas. Ingredientes: 3 huevos, 200 g de chocolate en polvo, 100 g de azúcar, 250 cm 3 de nata líquida.
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Ú En un recipiente se separa la clara de la yema. Con cuidado: no deben quedar restos de yema; impediría la formación de la espuma. Se baten las claras a punto de nieve.
En otro recipiente se mezcla la nata con el chocolate hasta formar una mezcla homogénea. Se añaden las yemas y el azúcar a la mezcla de chocolate y nata. Ahora se mezcla con mucho cuidado la preparación anterior con las claras para no romper la espuma. Se pone la preparación en vasos de plástico y se introduce en el microondas a máxima potencia durante 3-4 min.
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7 . Vidal Martín Cantalejo
:Colegio Santa María del ilar .I Feria Madrid por la Ciencia 2000
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Gradilla con tubos de ensayo. ipetas. Cuentagotas. Úisolución de 2-6 diclorofenolindofenol al 0,2%. Zumo natural de limón. Zumos comerciales envasados de naranja, piña, etc. efrescos de naranja o limón.
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7 . M.ª Jesús Martín Úíaz Miguel Ángel Gómez Crespo
: I.E.S. Victoria Kent .II Feria Madrid por la Ciencia 2000
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Una bureta Varios vasos de precipitados de 100 ml Una pipeta de 10 ml. Una balanza Un mortero Una varilla o un agitador magnético Una disolución de ácido clorhídrico 0,1 mol/l. Anaranjado de metilo Úistintos antiácidos del mercado. Un pHmetro ¦no es estrictamente necesario)
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7 . Ana Isabel Bárcena Martín Alicia Sánchez Sobreró
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Hidróxido de sodio ¦sosa cáustica) Agua Aceite de girasol o de oliva apel secante Moldes de diferentes formas Vasos de precipitados Varilla de vidrio o agitadores magnéticos robeta Balanza
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7 . M.ª Mar Cereijo odríguez M.ª Aranzazu López Moreda Nuria Martín Idoeta M.ª Antonia Vázquez Alonso Ana Belén Vega Cogorro
:C.E.I. . Alejandro ubio .II Feria Madrid por la Ciencia
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Cartón Bote de yogur líquido lastilina marrón y verde Arena Vinagre Bicarbonato ¦de sodio) imentón Embudo Cucharilla egamento líquido
½ 1. Fijamos el bote sobre el cartón y lo cubrimos con plastilina marrón y verde para simular una montaña. 2. Con un pincel damos a todo una capa de pegamento líquido. 3. Echamos arena sobre el modelo para decorar. 4. Añadimos las distintas sustancias químicas y esperamos a que se produzca la reacción. ara ello: Llenamos dos tercios del bote con vinagre. Añadimos pimentón y removemos. Añadimos una cucharadita de bicarbonato y vemos la "erupción" que produce la reacción química.
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Si observamos con ayuda de una lupa, los granitos de sal común veremos que muchos de esos granitos son cubos mas o menos perfectos. Los granos de azúcar tienen una forma parecida. Esa form externa tan regular revela que los átomos o las moléculas que forman esos cristales están sumamente ordenados. En la sal común, por ejemplo, existen átomos cargados eléctricamente ¦ ) y muy ordenados
Si disolvemos un poco de sal en agua y luego dejamos evaporar la solución, la sal vuelve a cristalizar, vuelve al estado sólido, aunque probablemente los cristales que se formen sean muy pequeños e imperfectos. Existen otras sales que pueden conseguirse fácilmente ¦en una farmacia o una ferretería), con las cuales podemos intentar obtener cristales grandes y bien formados. Úos de esas sales son el sulfato de cobre ¦una sustancia azul que se utiliza para desinfectar plantas) y el alumbre común ¦sulfato doble de aluminio y potasio).
-8- ?ÿ Moler la sustancia hasta obtener un polvo fino ¦para acelerar la disolución). En un frasco de vidrio ¦como los utilizados para mermeladas, café instantáneo, etc.) verter unas 8 cucharadas rasas de sulfato de cobre molido ¦aprox. 70 u 80 g) y medio vaso de agua ¦aprox. 100 ml). Colocar el frasco dentro de una olla o lata con agua y calentar a ebullición ¦baño de María), manteniendo unos 15 a 20 minutos. La sal se disolverá hasta que la solución esté saturada, quedando un resto de sal sin disolver. Cuidando de no quemarse los dedos, filtrar la solución en caliente a través de un trozo de algodón, tela fina o papel de filtro para café, a otro frasco limpio. Úejar reposar la solución límpida en el frasco tapado con un papel en un rincón tranquilo. Al poco tiempo ¦horas o días, según el grado de saturación de la solución) comenzarán a formarse pequeños cristales azules, que irán creciendo con el correr de los días, alcanzado algunos cm de longitud.
Como mejorar el crecimiento de los cristales : ara obtener cristales más perfectos, atar un cristalito con un hilo fino o un cabello y suspenderlo en el seno de una solución saturada y fría. El cristal crecerá lentamente, mostrando caras y ángulos bien definidos. Si se sumerge un hilo de algodón en la solución saturada ¦dejando un extremo en el borde del frasco) se formará una cadena de cristalitos a lo largo del mismo.
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