Magia o Química
El alquimista en busca de la piedra filosofal, Joseph Wright, 1771 (Museo de Derby).
Hace muchos siglos los alquimistas buscaban la piedra filosofal en contacto con la cual las cosas se convertían en oro. También buscaban una infusión de la piedra filosofal, el elixir de la vida eterna... No lo consiguieron pero descubrieron nuevas sustancias y nuevas reacciones químicas.
En esta sesión de Magia o química se mostraran algunas sustancias con propiedades particulares y realizaremos algunas reacciones químicas sorprendentes que parecen magia aunque todas tengan una explicación.
(El experimento Reloj que funciona con zumo de manzana, que luego se explicará, medirá el tiempo de la sesión con un reloj, pues no tenemos pilas)
SUSTANCIAS EXTRAÑAS
Polistireno expandido
El poliestireno expandido es un material de embalaje que se encoge y burbujea cuando se coloca en propanona (acetona) y que puede disolver una cantidad impresionante de este material.
Experimento : Visto y no visto
https://www.youtube.com/watch?v=tnfrMAE7-FU
Materiales:
- Acetona 100% pura (no perfumada)
- Poliestireno expandido en cualquier forma (barras, vasos, bolas...). También se conoce como porexpán, poliespán, tergopol...
- Un recipiente de vidrio transparente, como puede ser un vaso ancho.
- Opcional: guantes de protección, gafas y mascarilla.
Procedimiento:
Lo primero que hacemos es llenar un vaso aproximadamente hasta la mitad de acetona pura, de manera que no nos salte a los ojos. Es recomendable usar además una mascarilla , ya que la acetona desprende un fuerte olor.
Introducimos con cuidado pequeños trozos de poliestireno expandido en la acetona y observamos que. en cuestión de segundos, el material que vamos introduciendo comienza a "derretirse" hasta llegar a entrar completamente en el recipiente. Podemos hacer esto con un montón de vasos y otros objetos de poliespán, que desaparecerán ante nuestros ojos con muy poca cantidad de acetona.
Si sacamos lo que ha quedado de nuestro porexpán, veremos que se ha convertido en una masa compacta e incluso podemos jugar con ella (con precaución). ¿Cómo es posible que ocurra esto?
Explicación:
Aunque probablemente hayáis observado la aparición de burbujas, lo que ha ocurrido aquí no es una reacción química. Se trata en realidad de una simple disolución.
El poliestireno expandido es una espuma que contiene gran cantidad de gas haciendo que aumente su volumen. Cuando lo mezclamos con acetona pura, el gas se libera y el "pegote" que nos queda es sencillamente el poliestireno sin expandir.
Precauciones y recomendaciones:
- Usar, a ser posible, guantes de protección, gafas y mascarilla.
- Llevar a cabo el experimento en un lugar bien ventilado, con las ventanas abiertas.
- Evitar el contacto de la acetona con los ojos y lo menos posible con la piel.
Sustancias super absorbentes
Se muestran sustancias que absorben agua
Experimento Nieve artificial
Al absorber el gua una sustancia parece nieve
1.Utiliza 1 cucharadita (alrededor de 3 gramos) de polvo Nieve Instantánea en el vaso mezclador vacío.
2.Mide 30 ml de agua a temperatura ambiente en una segunda taza y vierta rápidamente toda el agua en la taza con el polvo Nieve instantánea.
3. Pon tus dedos en la nieve falsa esponjosa. Los artistas de efectos especiales ahora lo usan en películas. Si dejas que la nieve se asiente, el agua se evaporará y la nieve que alguna vez fue esponjosa se convertirá nuevamente en polvo seco. Así es reutilizable.
¿Cómo funciona?
La Nieve Instantánea en realidad se deriva del polímero super absorbente que se encuentra en los pañales para bebés. La única diferencia (y es grande) es que el polímero Nieve instantánea no solo absorbe agua, sino que las largas cadenas de moléculas se hinchan hasta alcanzar un tamaño enorme. El polímero absorbe agua mediante el proceso de ósmosis (las moléculas de agua pasan a través de una barrera de un lado al otro). Cuando el agua entra en contacto con el polímero, se mueve desde el exterior del polímero hacia el interior y hace que se hinche. Las cadenas de polímero tienen una cualidad elástica, pero solo pueden estirarse hasta cierto punto y retener tanta agua.
¿Cuánto dura la nieve hidratada?
La nieve comenzará a deshidratarse después de unos días debido a la evaporación. Simplemente rocíe la parte superior de la nieve con agua y esponje la nieve con los dedos para darle un aspecto fresco y esponjoso. También puedes dejar que la nieve se seque por completo para volver a utilizarla. ¡La forma seca del polvo Insta-Snow durará para siempre!
¿Por qué la nieve es fría al tacto?
La nieve está compuesta casi en su totalidad por agua, el agua se evaporará. El proceso de evaporación produce un efecto de enfriamiento constante.
¿Volverá la nieve a convertirse en agua? No, la nieve falsa no se derretirá porque en realidad no es hielo. Sin embargo, el agua puede liberarse del polímero superabsorbente añadiendo sal. La adición de sal destruye las propiedades de absorción de agua de Insta-Snow® para siempre.
¿Se puede tirar la Nieve instantánea a la basura?
La nieve instantánea es muy fácil de limpiar y se puede desechar en la basura. Simplemente cepille la superficie o use una aspiradora para recoger la nieve. Eventualmente, la nieve hidratada se convertirá nuevamente en polvo seco y se puede barrer o aspirar fácilmente. El polvo Nieve Instantánea es un polímero no peligroso, no tóxico y seguro para el medio ambiente
Al absorber el gua una sustancia parece nieve
1.Utiliza 1 cucharadita (alrededor de 3 gramos) de polvo Nieve Instantánea en el vaso mezclador vacío.
2.Mide 30 ml de agua a temperatura ambiente en una segunda taza y vierta rápidamente toda el agua en la taza con el polvo Nieve instantánea.
3. Pon tus dedos en la nieve falsa esponjosa. Los artistas de efectos especiales ahora lo usan en películas. Si dejas que la nieve se asiente, el agua se evaporará y la nieve que alguna vez fue esponjosa se convertirá nuevamente en polvo seco. Así es reutilizable.
¿Cómo funciona?
La Nieve Instantánea en realidad se deriva del polímero super absorbente que se encuentra en los pañales para bebés. La única diferencia (y es grande) es que el polímero Nieve instantánea no solo absorbe agua, sino que las largas cadenas de moléculas se hinchan hasta alcanzar un tamaño enorme. El polímero absorbe agua mediante el proceso de ósmosis (las moléculas de agua pasan a través de una barrera de un lado al otro). Cuando el agua entra en contacto con el polímero, se mueve desde el exterior del polímero hacia el interior y hace que se hinche. Las cadenas de polímero tienen una cualidad elástica, pero solo pueden estirarse hasta cierto punto y retener tanta agua.
¿Cuánto dura la nieve hidratada?
La nieve comenzará a deshidratarse después de unos días debido a la evaporación. Simplemente rocíe la parte superior de la nieve con agua y esponje la nieve con los dedos para darle un aspecto fresco y esponjoso. También puedes dejar que la nieve se seque por completo para volver a utilizarla. ¡La forma seca del polvo Insta-Snow durará para siempre!
¿Por qué la nieve es fría al tacto?
La nieve está compuesta casi en su totalidad por agua, el agua se evaporará. El proceso de evaporación produce un efecto de enfriamiento constante.
¿Volverá la nieve a convertirse en agua? No, la nieve falsa no se derretirá porque en realidad no es hielo. Sin embargo, el agua puede liberarse del polímero superabsorbente añadiendo sal. La adición de sal destruye las propiedades de absorción de agua de Insta-Snow® para siempre.
¿Se puede tirar la Nieve instantánea a la basura?
La nieve instantánea es muy fácil de limpiar y se puede desechar en la basura. Simplemente cepille la superficie o use una aspiradora para recoger la nieve. Eventualmente, la nieve hidratada se convertirá nuevamente en polvo seco y se puede barrer o aspirar fácilmente. El polvo Nieve Instantánea es un polímero no peligroso, no tóxico y seguro para el medio ambiente.
Experimento. Poliacrilato de sodio
El poliacrilato de sodio hace desaparecer el agua produciendo un gel
Este polvo misterioso hace desaparecer el agua . Es capaz de absorber más de 100 veces su propio peso en agua y puede ser útil para agricultores y ganaderos en tiempos de sequía.
- Necesitarás dos vasos de plástico de colores.
- Llene un vaso con 8 oz. de agua y otro con una cucharada azul de Poliacrilato de sodio.
- Vierta el agua de una taza en la taza con la cucharada de Poliacrilato de sodio.
- Incline el vaso sobre su cabeza.
- ¡No salió nada!
¿Cómo funciona?
El secreto es un polímero superabsorbente llamado poliacrilato de sodio. Un polímero es, esencialmente, una larga cadena de moléculas similares (monómeros). El prefijo “poli” significa muchos; el prefijo “mono” significa uno. Los polímeros superabsorbentes pueden expandirse exponencialmente cuando entran en contacto con el agua. Las moléculas del polímero atraen el agua y luego la retienen. En este caso el polímero, es capaz de absorber 100 veces su propio peso en agua
Experimento. El secreto de los pañales para bebés
El poliacrilato de sodio que está en los pañales absorbe agua
¿Alguna vez cambió un pañal y notó lo que parecían pequeños cristales transparentes en la piel del bebé? Si es así, entonces has descubierto el secreto de los pañales desechables. Esos diminutos cristales en realidad proceden del revestimiento del pañal y están hechos de un polímero seguro y no tóxico que absorbe la humedad de la piel del bebé. Este increíble material de polímero superabsorbente cambió la forma en que los padres cuidan a sus bebés. Los científicos aún aprenden sobre estas sorprendentes sustancias y están encontrando nuevos usos para estos polímeros superabsorbentes.
1.Coloque un pañal desechable nuevo y sin usar en la hoja de papel. Corta con cuidado el revestimiento interior y retira todo el material similar al algodón. Coloque todo el material de relleno en una bolsa limpia con cierre hermético.
2.Recoja el polvo de polímero que se haya derramado sobre el papel y viértalo en la bolsa con el relleno. Sople un poco de aire en la bolsa para que se hinche como una almohada, luego selle la bolsa.
3.Agita la bolsa durante unos minutos para separar el polímero en polvo del relleno. Observe cuánto (o qué poco) polvo cae al fondo de la bolsa.
4.Retire con cuidado el relleno de la bolsa y vierta el polímero seco que acaba de extraer del pañal en un vaso pequeño y transparente.
5.Llene el vaso con aproximadamente 120 ml de agua. Mézclalo con el dedo hasta que la mezcla comience a espesar.
6.Observa el gel que crean el polímero y el agua. De la vuelta y vea cómo se ha solidificado. Ahora conoces el súper secreto que absorbe la humedad que se esconde en el forro de un pañal para bebés.
¿Cómo funciona?
La sustancia química que absorbe agua en un pañal es un polímero superabsorbente llamado poliacrilato de sodio. Un polímero es simplemente una larga cadena de moléculas que se repiten. Si el prefijo “poli” significa muchos, entonces un polímero es una larga cadena de moléculas formada por muchas unidades más pequeñas, llamadas monómeros, que se unen. Algunos polímeros están formados por millones de monómeros. Los polímeros superabsorbentes se expanden enormemente cuando entran en contacto con el agua porque el agua es atraída hacia (y retenida por) las moléculas del polímero. Actúan como esponjas gigantes: algunas pueden absorber hasta 800 veces su peso en agua. ¡Imagina cuánta agua podría contener un pañal gigante!
Las fibras similares al algodón que quitaste del pañal del bebé ayudan a esparcir tanto el polímero como el líquido para que el bebé no tenga que sentarse sobre un bulto blando de gel lleno de agua. Es fácil ver que incluso un poco de polvo de polímero retendrá una gran cantidad de agua. Sin embargo, tiene sus límites.
A pesar de su utilidad, estos pañales pueden ser un problema. Si alguna vez ha observado a un bebé en un pañal chapoteando en una piscina para niños, sabe que incluso un pañal puede absorber mucha, mucha agua. La mayoría de las piscinas públicas no permiten que se usen pañales para bebés en el agua porque se pueden filtrar grandes gotas de gel pegajoso y estropear el sistema de filtro. Además, algunas personas solían tirarlos en los inodoros, ¡no es una buena idea.
Vuelva a colocar los trozos de gel en una taza y aplástelos con los dedos. Agregue una cucharadita de sal y revuelva con una cuchara. Entonces, mira lo que sucede. La sal arruina la capacidad de retención de agua del gel. Cuando termines, vierte la sustancia pegajosa de agua salada por el desagüe.
Los polímeros superabsorbentes no solo se usan en diferentes marcas de pañales para bebés. Hoy en día, estos materiales absorbentes de agua se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones como la silvicultura, la jardinería y el paisajismo como medio para conservar el agua. Imagine usar una sustancia que pueda almacenar agua en el suelo y luego liberarla cuando las raíces de las plantas la necesiten. Si bien podemos considerar que los polímeros absorbentes de agua son una conveniencia moderna, el impacto que dicha tecnología está teniendo en partes del mundo que están plagadas de sequías es notable.
Experimento. Un gel que sube hacia arriba
Una sustancia forma un gel que parece fluir cuesta arriba
Cuando se mezcla una pequeña cantidad de Polyox (óxido de polietileno) con agua, se disuelve y se forma un gel espeso, resbaladizo, pegajoso y mucoso. Cuando el gel se vierte de un lado a otro entre dos vasos de precipitados, el gel se filtra misteriosamente del vaso de precipitados superior al inferior. Parece fluir cuesta arriba.
1.Llena una taza o vaso de precipitados con 450 ml de agua a temperatura ambiente.
2.Si quieres tener Poly de color, este es el momento de agregar unas gotas de colorante para alimentos al agua y revolver.
3.Llena la otra taza o vaso de precipitados con 1 cucharada azul de polvo.
4.Ahora, vierte rápidamente el agua de su vaso en el vaso con el polvo.
5.Durante los primeros 2-3 minutos, deberá verter el líquido de taza en taza con cuidado y rapidez para evitar que se formen grumos. NOTA: Si se forman grumos o si se pega material en polvo en el fondo de una taza, revuelva suavemente la mezcla para aflojar el polímero. Si aún quedan grumos después de revolver, deje reposar la mezcla durante 24 horas para permitir que los grumos se disuelvan por completo.
6.Después de 2 o 3 minutos de verter, el líquido debe comenzar a formar "hileras" de sustancia pegajosa a medida que lo viertes de un lado a otro.
7.Después de la formación de las "hebras", vierta lentamente el líquido de un lado a otro durante 5 minutos adicionales.
8.Ahora, la emoción ha comenzado a aumentar, pero deberá tener paciencia durante 30-40 minutos más mientras el líquido se asienta. Lo sabemos, es difícil esperar, pero confía en nosotros, ¡el resultado valdrá la pena! NOTA: Asegúrese de dejar reposar todo el líquido en una taza. Si se separa entre las dos tazas, terminará con dos juegos separados de Gravi-Goo.
9.Después de que su brebaje se haya asentado durante 30-40 minutos. Simplemente comience a verter el líquido entre las dos tazas nuevamente...
10.Después de unos pocos vertidos de un lado a otro, comenzará a notar un suceso muy extraño. Una vez que comienza a verter el líquido, simplemente no puede detenerse ya que el líquido se arrastra hacia arriba y sobre los lados de la taza en una acción de "auto-sifón". Asegúrese de mantener la taza desde la que está sirviendo más alta que la taza en la que está sirviendo.
11. A medida que el Gravi-Goo continúa fluyendo, descubrirá que apenas necesita verter el líquido... ¡se subirá y saldrá del vaso por sí solo!
12.Cuando termine de jugar con su Gravi-Goo, deséchelo en un basurero. ¡No lo vierta por el desagüe, a menos que desee que suceda algo muy extraño en sus tuberías!
¿Qué ocurre?
Gravi-Goo es un tipo único de polímero. Cuando se agrega al agua, actúa como una esponja para absorber el agua y también une las moléculas en una cadena larga. Gravi-Goo es una combinación de poliacrilamida y copolímeros acrílicos. Piense en Gravi-Goo como una combinación de Insta-Snow, que absorbe toneladas de agua, y Slime, que se une en largas cadenas de moléculas
Para ilustrar la estructura molecular de Gravi-Goo, podría ser útil imaginarse un plato de espagueti todo enredado. La estructura tipo espagueti hace que el polímero espese el agua y proporciona un fuerte efecto elástico. Aunque extremadamente elástico, el Gravi-Goo permanece fluido como el jarabe para panqueques. El formato de cadena recta de la molécula Gravi-Goo sin cadenas laterales para unirse a otras hebras de moléculas permite que las cadenas se deslicen entre sí y permanezcan fluidas.
Sustancias hidrófugas
Sustancias hidrófugas
Experimento. La tierra que no se moja
Arena revestida con un sustancia hace que la arena no se moje
- Llena una taza 3/4 llena con agua.
- Vierta lentamente Magic Sand en un chorro continuo en el agua. Mira de cerca la arena. ¿Qué es esa capa plateada en la arena?
- Vierta el agua de la arena en un segundo recipiente. Toca la arena y mira lo que encuentras. Para tu asombro, la arena está completamente seca. Para comprender mejor cómo funciona Magic Sand, prueba esta demostración...
- Llena una botella de refresco de plástico 3/4 de su capacidad con agua.
- Llena la porción restante de la botella con aceite vegetal, el aceite y el agua no se mezclan.
- Agrega unas gotas de colorante para alimentos a la mezcla. Observa cómo el colorante alimentario solo colorea el agua y no el aceite... incluso cuando se agita la botella.
¿Cómo funciona?
Las sustancias hidrofóbicas no se mezclan con agua. El término "temeroso del agua" se usa a menudo para describir la palabra hidrofóbico. Por otro lado hidrofilicas son sustancias, "amantes del agua". Observe cómo las gotas de colorante para alimentos colorean solo el agua y no el aceite. Dado que el aceite es hidrófobo, el aceite no se mezcló con el colorante alimentario ni con el agua. ¿Cuáles son otros ejemplos de aceite y agua que no se mezclan? Un automóvil recién encerado hará que el agua forme perlas en su superficie. El aceite de los automóviles flotará sobre los charcos. Los aderezos para ensaladas con aceite y vinagre deben agitarse antes de usarse. ¿Cómo funciona Magic Sand? La superficie de los granos de arena se humedece con agua, lo que significa que las moléculas de agua son atraídas por los granos de arena. Recuerde, esta propiedad de la arena de amar el agua se llama propiedad hidrofílica. Magic Sand es arena regular que ha sido recubierta con una sustancia similar al aceite que odia el agua o es hidrofóbica.
Arena normal frente a arena mágica
Para esta actividad necesitarás una pequeña cantidad de arena normal y arena mágica. Llene 2 tazas con agua. Use una cuchara para rociar una pequeña cantidad de arena normal en una de las tazas. Observe cómo la arena se hunde inmediatamente. Espolvorea una fina capa de Magic Sand en la superficie del agua en la segunda taza. ¿Por qué la arena mágica flota en la superficie mientras que la arena normal se hunde? La superficie de los granos de arena regulares se humedece con agua, lo que significa que las moléculas de agua son atraídas por los granos de arena. Magic Sand es arena regular que ha sido recubierta con una sustancia similar al aceite, por lo que odia el agua. A los granos de Magic Sand les gusta estar en contacto unos con otros. Además, la tensión superficial del agua hace que Magic Sand flote.
¿Cómo mojar Magic Sand?
Vierte una pequeña cantidad de Magic Sand en una taza de agua. Como era de esperar, Magic Sand se mantiene seco. Agregue unas 12 gotas de detergente líquido al agua y use una cuchara para remover la mezcla. El jabón descompone la capa de aceite de la arena y reduce sus propiedades hidrofóbicas. Agregar jabón elimina la "magia" de Magic Sand y hace que se comporte como arena normal. ¡Se revela el secreto!
Magic Sand se desarrolló originalmente como una forma de atrapar el petróleo derramado de los petroleros cerca de la costa. La idea era que cuando Magic Sand se rociara sobre petróleo flotante, se mezclaría con el petróleo y lo haría lo suficientemente pesado como para hundirse. Esto evitaría que el petróleo contamine las playas. Sin embargo, no se está utilizando para este propósito, quizás por el costo de hacer Magic Sand. Otro uso potencial de Magic Sand es enterrar cajas de conexiones para cables eléctricos y telefónicos en el Ártico para proteger los servicios públicos de las temperaturas frías extremas, pero facilitando la excavación para reparaciones. La tierra normal está tan congelada debido al contenido de humedad y es difícil de excavar. Sin embargo, Magic Sand permanece seco y es fácil de excavar,
Fluidos no newtonianos
Experimento. Arenas movedizas con maicena
Se producen arenas movedizas con maicena
En este experimento, se utilizará maicena (almidón de maíz ) para simular arenas movedizas
1.Vierta aproximadamente un cuarto de la caja de maicena en un recipiente para mezclar y agrega lentamente aproximadamente ½ taza de agua. Revolver. A veces es más fácil mezclar la maicena y el agua con las manos desnudas.
2.Continúa agregando maicena y agua en pequeñas cantidades hasta obtener una mezcla que tenga la consistencia de la miel. Puede tomar un poco de trabajo obtener la consistencia correcta, pero eventualmente terminará mezclando una caja de maicena con aproximadamente 1 a 2 tazas de agua. Como regla general, busca una mezcla de aproximadamente diez partes de maicena por una parte de agua. Observe que la mezcla se vuelve más espesa o más viscosa a medida que agrega más maicena.
3.Hunde tu mano en el cuenco de “arenas movedizas” y observa su consistencia inusual. Compare lo que se siente al mover la mano lentamente y luego muy rápido. No puedes mover la mano muy rápido. De hecho, cuanto más rápido te mueves, más sólido se vuelve el material pegajoso. Hunde toda tu mano en la sustancia pegajosa e intenta agarrar el líquido y sacarlo. ¡Esa es la sensación de hundirse en arenas movedizas
4.Deja caer un animal de juguete de plástico en la mezcla de maicena y luego trata de sacarlo. Es bastante difícil incluso para un experto en mezclas de arenas movedizas.
¿Qué ocurre?
La maicena es un elemento común de la despensa de la cocina que se usa como agente espesante en muchos platos de comida diferentes, incluidas salsas y sopas. Se le llama comúnmente "harina de maíz".
Cuando la maicena se mezcla con agua: a veces actúa como un sólido ya veces se comporta como un líquido. ¿Por qué? Es un ejemplo de suspensión (una mezcla de dos sustancias): una sustancia se divide finamente y se dispersa en otra. En el caso de las arenas movedizas de almidón de maíz, es un sólido disperso en un líquido.
Cuando golpeas las arenas movedizas de maicena, obligas a esas largas moléculas de almidón a juntarse. El impacto de esta fuerza atrapa el agua entre las cadenas de almidón para formar una estructura semirrígida. Cuando se libere la presión, la maicena fluirá nuevamente.
Todos los fluidos tienen una propiedad conocida como "viscosidad". La viscosidad es el espesor medible (o resistencia) en un fluido. La miel y el ketchup son líquidos que tienen una alta resistencia al flujo o una alta viscosidad. El agua tiene una viscosidad baja. Sir Isaac Newton dijo que la viscosidad es una función de la temperatura. Entonces, si calientas la miel, la viscosidad es menor que la de la miel fría. La mezcla de almidón de maíz y agua (así como las arenas movedizas reales) son ejemplos de fluidos no newtonianos. Eso se debe a que su viscosidad cambia cuando se aplica tensión o una fuerza, no cuando se aplica calor.
¿Qué es arena movediza?
Pero, ¿qué son las arenas movedizas, en realidad? Es una mezcla espesa de arena y agua; la arena flota en la superficie del agua. . Las arenas movedizas se crean cuando el agua inunda o satura un área de arena suelta y la arena comienza a moverse. Cuando el agua en el suelo arenoso no puede escapar, crea un suelo líquido que ya no puede soportar ningún peso. Si una cantidad excesiva de agua fluye a través de la arena, las partículas de arena se separan. Esta separación de partículas hace que el suelo se afloje; así, cualquier peso que se coloque sobre la arena comenzará a hundirse a través de ella.
El fenómeno de las arenas movedizas puede ser causado por el flujo de agua subterránea que sube a la superficie, o incluso por un terremoto que agita la arena. Es probable encontrar arenas movedizas alrededor de las riberas de los ríos, las costas de los lagos, los pantanos, las playas, cerca de manantiales subterráneos o cualquier otro lugar donde un levantamiento de agua sobresature y agite la arena.
La próxima vez que esté descalzo en una playa, piense en las propiedades de las arenas movedizas. Normalmente, los granos de arena húmeda se comprimen fuertemente. Este suelo firme soporta fácilmente tu peso. La fricción entre los granos de arena mojada es lo suficientemente fuerte como para que sea fácil construir castillos de arena. Sin embargo, cuando la arena de la playa se inunda con una cantidad excesiva de agua, las partículas de arena agitada comienzan a moverse, se separan
¿QUÉ ES UNA REACCIÓN QUÍMICA?
Una reacción química es un proceso en el que varias sustancias, los reaccionantes, se transforman en otras sustancias completamente diferentes, los productos.
Reaccionantes à Productos
Se sabe que una reacción tiene lugar porque una o más de estas cosas ocurre:
Cambia el color – Diferentes combinaciones de moléculas reflejan la luz de manera diferente. Un cambio de color indica un cambio en las moléculas.
Se desprende o cede energía – En todas las reacciones químicas, la energía de los reaccionantes y la energía de los productos no siempre es la misma. Algunas veces se produce un aumento de la temperatura y en otros cosas una disminución.
Se produce un gas – Cuando se produce un gas en una disolución líquida, pueden verse burbujas que incluso pueden explotar.
Se forma un precipitado – Los precipitados son productos insolubles que se forman en una disolución líquida. El producto insoluble se hunde y luego la disolución se vuelve turbia.
Experimento La botella azul
Se agita una disolución incolora en un matraz. Se pone azul y después se vuelve incolora. Esto se puede repetir muchas veces.
Materiales
300 ml de agua destilada, 8 gramos de KOH, 10 g de dextrosa, 6 a 8 gotas de azul de metileno
Procedimiento Se echan 300 ml de agua destilada en un matraz de 500 ml y se añaden 8 g de KOH. Agitar el matraz para disolver el KOH. Cuando el KOH se ha disuelto, añadir 10 g de dextrosa al recipiente y permitir que el azúcar se disuelva completamente. Añadir de 6 a 8 gotas de indicador azul de metileno, agitarlo. Dejar el recipiente reposar hasta que la disolución se convierta en incolora. Dar al recipiente una o dos sacudidas. El color azul reaparecerá y lentamente se desvanecerá.
https://www.youtube.com/watch?v=zfUDsxD4ZhY
https://www.youtube.com/watch?v=G-jWuVKOCbE
ÁCIDOS, BASES...
Los ácidos se conocen desde hace mucho. Cualquier cosa que es agria es ácida. El primer ácido intencionalmente producido es el vinagre que está producido por la acción de las bacterias. Es el producto de desecho del metabolismo de las bacterias. Cuando las bacterias crecen en una bebida alcohólica en presencia del oxígeno se producen ácido acético, que es el componente ácido del vinagre.
En la vida diaria tratamos con muchos compuestos a los que los químicos clasifican como ácidos. Por ejemplo el zumo de naranja y el de limón contienen ácido cítrico. Estos jugos y otros, también contienen ácido ascórbico, una sustancia conocida comúnmente como Vitamina C. Las ensaladas se aliñan a menudo con vinagre, que contiene ácido acético diluido. El ácido bórico es una sustancia con la que algunas veces nos lavamos los ojos.
Desde la antigüedad, el vinagre fue el único ácido del que se disponía fácilmente. Pero a medida que los metales fueron necesitándose fue necesario separarlos de los minerales que los contenían. Para este propósito se buscaron ácidos diferentes para separar los metales. Por ejemplo se obtuvo ácido sulfúrico en los laboratorios de los alquimistas calentando un mineral, el vitriolo verde, FeSO4(H2O)7.
Hoy en día, en laboratorio de química, se encuentran, junto al ácido sulfúrico, otros ácidos como el clorhídrico, y el nítrico. Se llaman ácidos minerales porque pueden prepararse a partir de minerales. Los ácidos minerales son generalmente más fuertes que los caseros (como el ácido acético o el cítrico) y deben manipularse con cuidado porque pueden quemar la piel y la ropa.
Los hombres primitivos también descubrieron que las cenizas de madera pueden utilizarse para limpiar. Las componentes de las cenizas de la madera son carbonato de potasio (potasa) y carbonato de sodio (sosa). Desde un punto de vista químico las dos componentes son muy similares. Tan similares que a pesar de que las cenizas se han utilizado durante milenios la diferencia entre los carbonatos de sodio y potasio sólo se diferenció en el siglo IX. La Potasa fue la primera base elaborada por el hombre.
El hidróxido de amonio, o agua de amoniaco, es muy irritante para la nariz y los ojos, es una base. Se utiliza a menudo en casa para limpiar porque las bases generalmente disuelven la grasa. La leche de magnesia (hidróxido de magnesio), que se utiliza como antiácido, es una base; la lejía (hidróxido de sodio), que se utiliza en la manufactura del jabón, es otro ejemplo familiar de base.
Las Bases tienen sabor amargo. También tienen tacto jabonoso. Si frotas una gota o dos de amoniaco casero entre los dedos, tienes una sensación jabonosa de una base. El jabón mojado es jabonoso por la presencia de una base
Escala de pH .
La fortaleza de un ácido o una base en disolución se mide en una escala llamada de pH. Se extiende de 0 a 14 con el punto medio (pH 7) neutro (ni ácido ni básico).
Cualquier número pH mayor que 7 se considera una base y cualquier número pH menor que 7 se considera un ácido. 0 corresponde al ácido más fuerte y 14 a la base más fuerte.
Indicadores
Un indicador es un tipo especial del compuesto que cambia de color cuando cambia el pH de una disolución, diciéndonos el pH de la disolución. Estos indicadores son ácidos orgánicos débiles o bases que tienen la propiedad de cambiar el color de una disolución cuando la concentración de iones hidrógeno alcanza un valor definido. Un indicador ácido puede representar por la ecuación HIn = H+ + In-
El anión, In-, representa un complejo grupo orgánico que ha cambiado su estructura debido a la pérdida de un ión hidrógeno. La pérdida de iones hidrógeno es acompañada por un cambio de color. Como una reacción de indicador es una reacción de equilibrio, la adición de 
iones hidrógenos forzaría la reacción de arriba hacia la izquierda y se traduciría en un color que indicaría una disolución ácida. La adición de iones hidróxido haría que la reacción fuera hacia la derecha y resultaría un color asociado a una disolución básica.
Experimento Convertir el agua en vino
Con un indicador parece que el agua se transforme en vino y viceversa
Utilizando hidróxido sódico, ácido sulfúrico y fenolftaleina se producen cambios de color de transparente a violeta y viceversa, en los que parece que el agua se transforma en vino y viceversa.
https://www.youtube.com/watch?v=mbP5i-t4tHM
Materiales
Vasos de vino (2), garrafa de vino o semejante, solución de indicador fenolftaleina, ácido sulfúrico diluido, disolución diluida de hidróxido de sodio
Procedimiento
- Llenar la garrafa con disolución de hidróxido de sodio. Esta es el agua.
- Añadir unas gotas de fenolftaleina a uno de los vasos de vino.
- Añadir algo del contenido de la garrafa al vaso de vino. Revolver la disolución para desarrollar un color violeta. Este es el vino tinto.
- Echar ácido sulfúrico diluido a un segundo vaso de vino.
- Echar la disolución del primer vaso de vino en el segundo. El color desaparece. El vino rojo se ha transformado en agua.
Experimento: Límpialo con el aliento
Se mancha un tejido con una tinta elaborada con un indicador ácido-base. Al soplar sobre la mancha el dióxido de carbono que se produce hace cambiar el color del indicador que se vuelve transparente.
Se rocía con “tinta” azul oscuro la camisa de alguien y luego desaparecer como magia. En realidad hay una gran química ácido-base detrás de toda la diversión de los bromistas.
- Agregar 1 gramo de timolftaleína en 100 ml de alcohol etílico. Será necesario agitar la solución para disolver todo el polvo.
- Agregar 900 ml de agua a la solución y revolver. No se preocupe si la solución se ve blanca, eso se debe a que el indicador de timolftaleína no es soluble en agua. No te preocupes, el siguiente paso arreglará todo.
- Agregar lentamente 10 ml de hidróxido de sodio 3 molar a la solución para que el líquido se vuelva azul oscuro.
Precaución: El hidróxido de sodio (comúnmente conocido como lejía) es una solución cáustica y debe ser manipulado por un adulto. Una vez que el hidróxido de sodio se diluye con agua, la solución es segura para usar como tinta que desaparece, pero se debe tener cuidado porque el pH de la solución de tinta es de aproximadamente 10 (básico). Asegúrese de lavarse bien las manos con agua después de manipular la solución más concentrada.
Siempre pruebe la tinta que desaparece en un pequeño trozo de tela blanca para asegurarse de que realmente desaparezca. En unos segundos, la mancha de tinta desaparecerá. El color se desvanecerá más rápidamente si aplicas un algodón humedecido con vinagre o si lo soplas en el lugar (¡el dióxido de carbono en tu aliento es el secreto!). El pH de la solución de tinta es 10-11, pero después de la exposición al aire, el pH bajará a 5-6. La mancha húmeda eventualmente se secará. Un residuo blanco puede ser visible en algunas telas oscuras. Asegúrese de almacenar la solución de tinta que desaparece en un recipiente sellado. Todos los materiales se pueden verter con seguridad por el desagüe.
¿Cómo funciona?
El secreto para hacer desaparecer la tinta es el dióxido de carbono en el aire que reacciona con el agua en la solución para formar ácido carbónico. El ácido carbónico luego reacciona con el hidróxido de sodio en una reacción de neutralización para formar carbonato de sodio. Esto reduce el pH de la solución con el alcohol actuando como un ácido para convertir el indicador en incoloro y la mancha de tinta desaparece mágicamente. El “tiempo de desvanecimiento” se puede prolongar agregando una pequeña cantidad (use gotas para hacer estos ajustes) de hidróxido de sodio. Pero se debe tener cuidado de no agregar demasiado hidróxido de sodio. Se puede hacer tinta roja que desaparece se puede usando fenolftaleína (un indicador ácido-base muy común) en lugar de timolftaleína.
Experimento: Flor mágica que cambio de color
Se convierte una flor blanca en rosa rociándola con un líquido que cambia de color.
1.Remoja la flor con fenolftaleína.
2.Deja que la flor se seque.
3.Una vez que la flor se seque, rocíala con amoníaco para volverla rosa.
4.Después de un tiempo, la flor volverá a ponerse blanca lentamente.
¿Qué ocurre?
Casi todas las soluciones (líquidos) se pueden clasificar como ácidos o bases. Cuanto más ácido o básico es algo, más reacciona con otras sustancias químicas químicos. Ejemplos de ácidos débiles son el vinagre (ácido acético) y el ácido cítrico (que se encuentra en muchas frutas). Ejemplos de ácidos fuertes son el ácido clorhídrico (en el estómago) y el ácido nítrico. Ejemplos de bases débiles son jabones suaves, detergentes y bicarbonato de sodio. Ejemplos de bases fuertes son la lejía, el amoníaco y el hidróxido de sodio.
La fenolftaleína es un indicador que es incoloro en una solución ácida y se vuelve rosado o magenta cuando está en una base. Entonces, cuando rocías amoníaco sobre las flores blancas que se han empapado con fenolftaleína, el indicador reacciona con la base (amoníaco) y las flores se vuelven rosa brillante.
Los cambios de color que ocurren cuando se mezcla un ácido o una base con un indicador son un ejemplo de una reacción química. Cuando dos sustancias químicas se juntan, a veces simplemente se ignoran (sin reacción química). Otras veces, pueden ganar, perder o intercambiar átomos y cambiar su estructura física. Cuando esto sucede, se ha fabricado un nuevo producto y se ha producido una reacción química.
Ahora tu clavel es rosa, ¿cómo puedes volver a ponerlo blanco? Deja que la flor se asiente al aire libre y haz un seguimiento de lo que sucede con el color. Algunas fotos cada pocos minutos pueden revelar lo que está sucediendo.
Entre muchas otras formas, el gas de dióxido de carbono (CO 2 ) se agrega a la atmósfera cada vez que exhalas. Cuando el CO 2 se mezcla con la humedad del agua en el aire, se puede formar un ácido débil. Se llama ácido carbónico. Es este ácido atmosférico débil el que hace que la fenolftaleína cambie lentamente de rosa a incolora nuevamente.
PILAS
Luigi Galvani, un científico italiano que descubrió en 1780 que las patas de ranas muertas se crispaban cuando se tocaban con escalpelo metálico, cuando se colgaban de barandillas metálicas con alfileres de bronce.
Al principio de los 1800 AD. Allessandro Volta inventó el primer dispositivo que funcionaba para generar un flujo constante de corriente eléctrica. Se llamó pila voltaica. Volta suponía que cuando ciertos metales y sustancias químicas entran en contacto podían producir una corriente eléctrica. Para probar su punto de vista, apiló discos de plata y cinc separados por papel mojado con agua salada o con otra disolución alcalina como la lejía. Se podían conectar en serie conectadas con tiras metálicas. Cuanto más elementos se colocan más voltios se producen. El invento convertía la energía química en energía eléctrica.
Napoleón Bonaparte nombró a Volta conde y la unidad de medida eléctrica, el voltio, se llamó así en su honor.
Se medirá el tiempo de esta sesión con un reloj de cuarzo que alimentaremos con una pila especial formado por dos electrodos, uno de cobre y otro de magnesio y que se pone en marcha con zumo de manzana.
Experimento: Una pila que funciona con zumo de manzana
https://www.youtube.com/watch?v=dAz3ls1tqhw
Se construye una pila con cobre y magnesio cuyo electrolito es zumo de manzana o naranja sin gas que hace funcionar un reloj de cocina
Materiales
Reloj eléctrico de cuarzo de papel, vaso de 250 ml,
Lámina de cobre de 4cm x 6 cm,
Cinta de magnesio de aproximadamente 50 cm, Zumo de manzana (o cualquier otro que tenga carácter ácido y no tenga carbónico), Vinagre
Ácido clorhídrico 1:1, mezcla en partes iguales de clorhídrico concentrado y agua,
Soporte. Base y varilla, con una pinza para colgar el reloj y un aro para apoyar el vaso,
Un metro de cable de cobre de varios hilos, mejor grueso,
Tijeras
4 pinzas de cocodrilo
Procedimiento
.Se monta el reloj sobre un soporte para que se vea bien.
.Se unen a la lámina de cobre y la madeja de magnesio, a dos trozos de cable, de los de varios hilos y más bien gruesos, quitando el aislante de los extremos, por medio de dos pinzas de cocodrilo. Los otros extremos se unen, también por medio de pinzas de cocodrilo, a las conexiones que tiene el reloj para el soporte de la pila. El magnesio va unido al polo negativo y el cobre al positivo. Se echa zumo de manzana y el reloj empieza a funcionar.
Conviene que la zona de la madeja de magnesio que va unida al hilo de cobre quede fuera del zumo porque si introduce en este se puede formar óxido de cobre de color negro que dificulta la conducción y se para el reloj.
Para que todo funcione los electrodos deben estar perfectamente limpios. La limpieza debe hacerse poco antes. Para ello se sumerge el magnesio en una mezcla de vinagre y agua en la misma proporción durante un minuto y el cobre a la mezcla de ácido clorhídrico concentrado y agua también en proporciones iguales. Las disoluciones se pueden utilizar más de una vez.
Explicación
Dos metales de distinta actividad en medio ácido forman una pila eléctrica, la diferencia de potencial de los metales utilizados es tan grande que en esas condiciones se consiguen aproximadamente 1,8 V.
La combinación de dos metales diferentes y una disolución conductora se llama pila eléctrica y produce electricidad. Se puede hacer una pila simple a partir de cualquier par de metales diferentes pero los líquidos en los que se introducirse estos deben elegirse cuidadosamente.
Son líquidos adecuados para hacer pilas los ácidos diluidos, las bases diluidas, disoluciones de sales y no lo son el agua destilada, el etanol y el aceite. La diferencia entre ambos tipos de líquidos son la presencia o ausencia de iones. Los ácidos, los álcalis y las sales se disuelven en agua para dar iones. Sus soluciones son buenos conductores de la electricidad. Estos compuestos, que dan iones cuando se disuelven en agua, se llaman electrolitos. El agua destilada, el etanol y el aceite no son electrolitos.
En nuestra pila los metales son el cobre y el magnesio en medio ácido como es el zumo de manzana o el de naranja, forman una pila eléctrica. La diferencia de potencial que se produce entre los dos metales es del orden de 1,8 voltios, suficiente para hacer funcionar un reloj grande de cocina.
La combinación de dos metales diferentes y una disolución conductora se llama pila eléctrica y produce electricidad. Se puede hacer una pila simple a partir de cualquier par de metales diferentes pero los líquidos en los que se introducirse estos deben elegirse cuidadosamente.
Son líquidos adecuados para hacer pilas los ácidos diluidos, las bases diluidas, disoluciones de sales y no lo son el agua destilada, el etanol y el aceite. La diferencia entre ambos tipos de líquidos son la presencia o ausencia de iones. Los ácidos, los álcalis y las sales se disuelven en agua para dar iones. Sus soluciones son buenos conductores de la electricidad. Estos compuestos, que dan iones cuando se disuelven en agua, se llaman electrolitos. El agua destilada, el etanol y el aceite no son electrolitos.
En nuestra pila los metales son el cobre y el magnesio en medio ácido como es el zumo de manzana o el de naranja, forman una pila eléctrica. La diferencia de potencial que se produce entre los dos metales es del orden de 1,8 voltios, suficiente para hacer funcionar un reloj grande de cocina.
LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES
Algunas reacciones parecen instantáneas, por ejemplo, cuando se combinan dos sales solubles en las reacciones de precipitación, el sólido aparece inmediatamente. Otras reacciones tienen lugar en pocos segundos, por ejemplo cuando se quemaba una pequeña longitud de cinta de magnesio y algunas reacciones transcurren durante mucho tiempo como la oxidación del hierro.
Para alterar la velocidad de reacción puede cambiarse o el número o la energía de las colisiones y esto se puede conseguir:
a) Cambiando la concentración
b) Cambiando la temperatura
c) Cambiando la presión (sólo si la reacción tiene lugar entre gases)
d) El tamaño de las partículas
En una reacción que tenga lugar entre un sólido y un líquido o un sólido y un gas, la reacción tiene lugar en la superficie del sólido. Las partículas del líquido o el gas colisionan constantemente con la superficie del sólido.
Experimento: Reacciones reloj
En esta reacción se pone en evidencia la importancia de la concentración en la velocidad de una reacción.
Materiales
1,4 g - 2,0 g de yodato potásico (KIO3), 1,4 - 2,0 g de bisulfito de sodio NaHSO3, 10 ml de almidón líquido
Procedimiento
Preparar dos disoluciones A y B en dos erlenmeyer de 500 ml, de acuerdo con las siguientes instrucciones:
- Disolución A: disolver 2,0 g de yodato potásico en 250 ml de agua
- Disolución B: disolver 10 ml de almidón líquido y 2,0 g de bisulfito de sodio en 250 ml de agua
(la disolución de bisulfito debe prepararse dentro de las 24 horas antes de su uso)
Diluir las disoluciones A y B de acuerdo con la tabla que se coloca a continuación para preparar cinco matraces erlenmeyer de 125 ml (etiquetados 1A - 5A) conteniendo KIO3 y cinco erlenmeyer (1B - 5B) conteniendo NaHSO3/almidón.
Disolución A
|
Matraz |
1ª |
2ª |
3ª |
4ª |
5ª |
|
Disolución A (ml) |
50 |
40 |
30 |
25 |
20 |
|
H2O (ml) |
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
Disolución B
|
Matraz |
1B |
2B |
3B |
4B |
5B |
|
Disolución A (ml) |
50 |
40 |
30 |
25 |
20 |
|
H2O (ml) |
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
- Simultáneamente verter la disolución en los matraces etiquetados con A en los etiquetados con B, 1A con 1B, 2A con 2B, y así sucesivamente.
Experimento: Reacciones oscilantes
Materiales
Se preparan tres disoluciones como sigue:
SOLUCIÓN A
Vierte 400 ml de agua destilada en un matraz de 2 litros. Con guantes vierte 410 ml de peróxido de hidrógeno al 30% en agua. Diluir la disolución hasta un litro con agua destilada.
SOLUCIÓN B
Colocar 43 gramos de yodato de potasio y aproximadamente 800 l de agua destilada en un segundo matraz de dos litros. Añadir 4,3 ml de ácido sulfúrico concentrado a esta mezcla. Calienta y remueve la mezcla hasta que el yodato de potasio se disuelva. Diluir la disolución hasta un litro, con agua destilada.
SOLUCIÓN C
Disuelve 16 g de ácido malónico y 3.4 gramos de sulfato de manganeso hidratado en aproximadamente 500 ml de agua destilada en el tercer matraz de 2 litros. En el matraz de 100 ml calentar 50 ml de agua destilada hasta la ebullición. En un matraz separado mezclar 3g de almidón soluble con aproximadamente 10 ml de agua y remover la mezcla hasta formar una pasta. Echar el almidón en el agua hirviendo y continuar calentando y removiendo la mezcla hasta que el almidón se halla disuelto (1 a 2 minutos). Vierte esta disolución de almidón en la disolución de ácido malónico y sulfato de manganeso y diluir la mezcla con agua destilada hasta un litro.
Procedimiento
Colocar un matraz de 1,5 litros sobre un agitador magnético y colocar la barrita agitadora en el matraz. Verter 500 ml de disolución A y 500 ml de disolución B en el matraz y ajustar la velocidad de agitación hasta producir un gran vortex en la mezcla. A continuación verter 500 ml de disolución C en el matraz. La disolución que inicialmente era incolora se convertirá en ámbar casi inmediatamente. A continuación se transformará rápidamente en azul oscuro. El azul oscuro se desvanecerá a incoloro y el ciclo se repetirá varias veces en un período que inicialmente durará 15 segundos pero que luego se irá alargando. Después de unos minutos la disolución se quedará de color azul oscuro.
CATALIZADORES
Las velocidades de algunas reacciones pueden alterarse añadiendo otras sustancias químicas a las sustancias que reaccionan. Estas sustancias pueden alterar la velocidad pero no se consumen en ella y luego aparecen inalteradas.
Los enzimas son catalizadores que tienen que ver con las células vivas. En el interior de las células ocurren muchas reacciones químicas que sin los enzimas ocurrirían tan lentamente que las células morirían...
Experimento : Un genio en una botella
Lo que parece ser una botella normal revela rápidamente que tiene un genio dentro .
- Vierte 50-100 mL de peróxido de hidrógeno al 30% en una botella de 2 litros .
- Agregue una cantidad de dióxido de manganeso del tamaño de un guisante a la botella o recipiente.
- Se emitirá oxígeno gaseoso desde la botella. La reacción es exotérmica; la botella de refresco se calentará y se encogerá un poco.
¿Como funciona?
El oxígeno es un gas incoloro e inodoro a temperatura ambiente y presión atmosférica. El descubrimiento del oxígeno se suele atribuir a Joseph Priestly. Sin embargo, fue Lavoisier quien primero se dio cuenta de que este gas era un componente único del aire. Aquí el oxígeno se forma a partir de la descomposición del peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno no es un compuesto muy estable y su descomposición puede inducirse por muchos medios. La luz lo descompondrá, razón por la cual se vende en botellas marrones en las farmacias. La superficie del dióxido de manganeso proporciona un ambiente particularmente favorable para catalizar la descomposición, aunque el mecanismo es poco conocido.
2 H2O2 (acuoso) -à O2 (g) + 2 H2O(l)
El efecto "genio en la botella" consiste en gotas de agua finamente divididas que salen de la botella por el oxígeno formado a través de la descomposición del peróxido de hidrógeno.
El peróxido de hidrógeno al 30% es un agente oxidante fuerte; debe evitarse el contacto con los ojos y la piel. En caso de contacto, enjuague con agua durante al menos 15 minutos. Obtenga atención médica si los ojos están afectados. También evite el contacto de peróxido de hidrógeno y materiales combustibles. El peróxido de hidrógeno al 30% debe almacenarse en su envase original
Experimento: Torres de jabón
Cuando se mezclan peróxido de hidrógeno, disolución de ioduro de sodio y lavavajillas se produce una gran erupción de espuma.
1. Hacer una envoltura decorativa para cubrir la botella de refresco de plástico.
2. Ponte las gafas de seguridad y los guantes de goma.
3.Cubra la mesa de demostración con la lona de plástico.
5.Usa un embudo para agregar 120 ml de peróxido de hidrógeno de 40 volúmenes a la botella de refresco de 1 litro.
5.Agregar un chorro de jabón para platos y un poco de colorante para alimentos al peróxido de hidrógeno en la botella. Gira la solución para mezclar el contenido.
6.Cubra cuidadosamente la botella con la envoltura de pasta de dientes que hizo anteriormente. Lo mejor es que alguien te ayude con este paso para evitar que vuelques la botella accidentalmente.
7.El siguiente paso es preparar un catalizador apto para niños para la reacción mezclando un paquete completo de levadura seca con 4 cucharadas de agua muy tibia en un vaso de plástico pequeño. Revuelva la mezcla con una cuchara. Si la mezcla es demasiado espesa o pastosa, agregue una pequeña cantidad de agua tibia para diluirla.
8. Vierta la mezcla de levadura en la botella y observe lo que sucede. Puede tardar unos segundos en reaccionar
¿Cómo funciona?
La levadura funciona como un catalizador para liberar las moléculas de oxígeno de la solución de peróxido de hidrógeno. Las burbujas llenas de oxígeno, que forman la espuma, son en realidad el resto de lo que sucede cuando el peróxido de hidrógeno se descompone en agua (H 2 O) y oxígeno (O 2 ). La botella se calentará al tacto porque se trata de una reacción exotérmica en la que se desprende energía en forma de calor.
Experimento. Espuma por los ojos
La calabaza que despide espuma es una variante de pasta de dientes de elefante
- Cubre su espacio de laboratorio con la bolsa de plástico. (Esto facilita la limpieza de su espacio cuando haya terminado). Llene una taza pequeña con aproximadamente 2 cucharadas (30 ml) de peróxido de hidrógeno al 12%. NOTA: Esta taza debe ser lo suficientemente pequeña para caber dentro de la calabaza tallada. Recorte un poco de la pulpa de calabaza debajo de la tapa si necesita más espacio. Además, asegúrese de que haya un lugar plano en el fondo de la calabaza para que la taza quede estable.
2. Agrega un chorro de lavavajillas al peróxido de hidrógeno.
3.Agrega un poco de colorante alimenticio para darle a su calabaza espumosa un buen efecto. Revuelva la solución con la cuchara.
4.Vierta la levadura en la otra taza. Úsalo todo.
5.Agrega 4 cucharadas (59 ml) de agua muy tibia a la levadura y revuélvela por completo. Si la mezcla es demasiado espesa, como una sustancia pegajosa, agregue un poco más de agua tibia para diluirla. La levadura debe verterse rápidamente para que quede líquida.
6.Abra su calabaza y baje con cuidado la solución de peróxido de hidrógeno en la calabaza. No lo vuelque o tendrá que empezar de
7. Vierta rápidamente la solución de levadura en el peróxido de hidrógeno y vuelva a colocar la parte superior de su calabaza. Puede tardar unos segundos. ¿Como funciona?
¿Cómo funciona?
H 2 O 2 es la fórmula química del peróxido de hidrógeno y muestra que está formado por dos átomos de hidrógeno y dos átomos de oxígeno. El H 2 O 2 se parece al agua ordinaria (H 2 O), pero ese átomo de oxígeno adicional convierte a la molécula en un oxidante extremadamente poderoso. El peróxido de hidrógeno que se encuentra en la tienda es una solución al 3%, que es segura al tacto pero es lo suficientemente potente como para matar bacterias, virus y hongos en las superficies.
El peróxido de hidrógeno utilizado para esta demostración es cuatro veces más fuerte que la variedad de venta libre que puede comprar en la tienda. El peróxido de hidrógeno de bajo porcentaje (3%) es excelente en el hogar; sin embargo, no producirá la enorme cantidad de espuma que se ve en este efecto.
El secreto de esta reacción es el catalizador, que es la mezcla de levadura. La levadura utilizada en este experimento es exactamente la misma que hace crecer el pan; en realidad es un hongo unicelular. La levadura es el ingrediente secreto que acelera la descomposición del peróxido de hidrógeno. Este catalizador libera las moléculas de oxígeno que están contenidas en la molécula de peróxido de hidrógeno. Cuando el H 2 O 2 se descompone, se descompone para formar agua (H 2 O 2 ) y oxígeno (O 2 ). Las pompas de jabón que brotan de la calabaza en realidad están llenas de oxígeno.
A medida que se lleva a cabo esta reacción, también verá vapor de agua (sí, vapor de agua) saliendo de la espuma en erupción. Esto muestra que la reacción es exotérmica, lo que significa que emite calor durante la descomposición. A medida que se rompen los enlaces entre el H 2 O y el O 2 , liberan energía en forma de calor.
PRECAUCIÓN: Siempre tenga cuidado de no tocar la espuma con la piel descubierta. Utilice siempre gafas de seguridad y guantes protectores. Recuerde cubrir su superficie de demostración con un paño de plástico para facilitar la limpieza. Todos querrán tocar la espuma que se hace, pero debes mantener alejados los dedos ansiosos. Esto es solo en caso de que parte del peróxido de hidrógeno no reaccione completamente con el catalizador.
Todas las restos de esta reacción se pueden juntar en una bolsa de plástico y tirar a la basura o tirar por el desagüe.