Nivel Secundaria

Experimento 4 – Del agua al vino y del vino al agua

Nivel de peligro: bajo. Sustancias tóxicas.

Hacer que un líquido incoloro (como el agua) adquiera un color, por ejemplo, violeta, no resulta complicado: uno agrega un poco de tinta color violeta al agua y listo. Pero ¿qué tal si lo que quiero es quitarle color al agua violeta? Resulta mucho más complicado volver incoloro un líquido que previamente se entintó con algún color. Una forma de hacerlo es agregar muchísima agua, hasta que el color se haya disuelto tanto, que sea imperceptible a la vista; sin embargo, esto sería casi equivalente a tirar el agua coloreada y tomar nueva agua.

¿Cómo podrías hacer para “borrar” el color de un líquido? En este experimento te mostraremos como se puede hacer para volver incoloro un líquido que previamente se pintó de violeta.

Material: 

  • Tubos de ensayo (3)
  •  Rejilla para tubos de ensayo
  • unos granos de permanganato de potasio
  • agua
  • disolución de sulfito ácido de sodio (también es conocido como bisulfito sódico).

Procedimiento:

  1. Prepara previamente un tubo de ensayo con un poco de permanganato de potasio y ponlo en la rejilla.
  2. Llena otro de los tubos de ensayo con agua y colócalo en la rejilla.
  3. Llena hasta la mitad otro tubo de ensayo con una disolución concentrada de sulfito ácido de sodio.
  4.  Toma el tubo con agua y vacíalo hasta la mitad en el tubo que contiene permanganato de potasio. Se verá cómo el agua se vuelve de color violeta como el vino tinto. Toma en consideración que el líquido que se obtiene es tóxico, no lo bebas.
  5. Ahora, toma el tubo de ensayo con la disolución concentrada de sulfito ácido de sodio y viértela en el tubo con el agua coloreada de violeta. El agua volverá a ser incolora, como si lo que se obtuviera fuera nuevamente agua.

Preguntas:

¿Por qué crees que el agua se volvió nuevamente incolora después de agregar el sulfito ácido de sodio?
¿Cómo podrías verificar si el resultado final es agua simple o agua con alguna sal?
¿Qué sucede si la solución de sulfito ácido de sodio no es suficientemente concentrada?

Experimento 3 – Azúcar en llamas

Nivel de riesgo: Medio, hay riesgo de quemaduras.

Si uno toma un terrón de azúcar e intenta encenderlo, no logrará más que ennegrecer y derretir el azúcar, pues, a pesar de que el azúcar contenga energía suficiente para prenderse en llamas, le hace falta un componente para que  esto suceda.

En este experimento te enseñaremos una forma sencilla de convertir un terrón de azúcar en combustible. Debes tener cuidado de no quemarte, pues, aunque parece inofensiva, el azúcar ardiendo puede lastimar gravemente la piel.

Material: 

  • Un terrón de azúcar
  • Pinzas de madera
  • Un mechero o lámpara de alcohol
  • Cenizas de cigarro
  • Cerillos

Procedimiento:

  1. Lo primero que tienes que hacer es comprobar que, efectivamente, el terrón de azúcar no funciona bien como combustible, para esto, toma el terrón de azúcar con las pinzas de madera y exponlo a la flama del mechero. Ten cuidado de no quemar las pinzas, sino sólo el terrón de azúcar. No intentes hacerlo con pinzas de metal, porque puedes lastimarte al intentar quemar el terrón, recuerda que los metales son buenos conductores de calor. 
  2. Una vez comprobado que el terrón por sí solo no se quema, deshazlo en grumos y mézclalo bien con una cantidad igual de cenizas de cigarro, entre más blanca esté la ceniza, mejor funcionará. Si tienes un mortero a la mano, utilízalo para deshacer bien el terrón y mezclarlo con las cenizas de cigarro.
  3. Cuando la mezcla esté hecha, prende un cerillo e introdúcelo en la mezcla. Asegúrate de hacerlo lejos de cualquier objeto o sustancia flamable, pues podrías provocar un incendio.

Preguntas:

¿Por qué el azúcar prende cuando está mezclada con las cenizas?
¿Qué es lo blanco de las cenizas?
Explica lo que observas.

Experimento 2 – Pila casera

Nivel de riesgo: Bajo

Las baterías son usadas en múltiples aparatos, desde los automóviles hasta los celulares. ¿De dónde vienen? En 1800 Alessandro Volta inventó la pila. Se trataba de una serie de pares de discos apilados de zinc y de cobre, separados unos de otros por trozos de cartón impregnados de agua que medían unos 3 cm de diámetro. En este experimento harás tus propias baterías y las usarás para prender un foco.

Material:

  • varios limones (número par)
  • varios trozos de alambre de cobre de 10cm (misma cantidad que limones)
  • varios clips (misma cantidad que limones)
  • un foco LED (diodo emisor de luz) de cualquier color
  • una lija
  • multímetro (no obligatorio)

Nota: no decimos cuántos limones se necesitan exactamente porque parte del experimento es averiguar el número. Sin embargo, podemos advertir que son aproximadamente 80.

Procedimiento:

  1. Desdobla los clips para obtener alambres.
  2. Lija bien los extremos de tus alambres, los de cobre y los de clip.
  3. Inserta un alambre de cobre y uno de clip en cada limón, separados por 2cm.
  4. Comprueba que cada limón es ahora una pila. Para hacerlo, coloca tu lengua en las puntas de los alambres que salen del limón. Si hiciste todo bien, sentirás un cosquilleo en tu lengua y un sabor a metal.
  5. Conecta el LED a una de tus baterías. Para lograrlo, simplemente haz contacto entre cada una de las patas del LED y los alambres que salen de tu batería. Prueba intercambiando la conexión de las patas del LED, es decir, que la que estaba en contacto con el cobre esté en contacto con el clip y viceversa. Con una sola pila, el LED no encenderá.
  6. Necesitas conectar al menos 2 pilas en serie y varias en paralelo para duplicar el voltaje. Para conectar las pilas en serie, conecta el alambre de cobre de una de las pilas al alambre de clip de la otra. Tendrás casi 2V de tensión en la nueva pila formada por los dos limones, cada una de las cuales tendrá un libre extremo  de cobre y uno de clip.
  7. Ahora, haz varias pilas así, cada vez de 2 limones. (ver figura)

Para conectar tus baterías resultantes en paralelo, une todos los extremos de cobre libres. Haz lo mismo con los extremos de clip. Este proceso es difícil, pero puedes ayudarte con más alambre de cobre. (ver figura)

  1. Por último, conecta el LED a la unión de alambres de cobre y a la unión de alambres de clip. Prueba con ambas posiciones del LED. Si aún no prende tu LED, agrega una nueva pila (formada por 2 limones), también conectada de forma paralela.
  2. Repite este paso hasta que el LED encienda. Asegúrate de probar ambas posiciones del LED cada vez.
  3. Si tienes un multímetro, mide la tensión (voltaje) y la corriente (amperaje) de tu sistema. Cuando tengas cerca de 2V y 5-10mA el LED debería prender.

Preguntas: 

¿Cuántos limones necesitaste para encender un LED?
¿En qué dirección viajan los iones de esta batería?
¿Cómo crees que resultaría este experimento si en vez de usar limón usaras vinagre?
¿Podrías alimentar eléctricamente tu celular con limones?¿Cuántos necesitarías?

Experimento 1 – ¿Sal en el agua? 

Nivel de riesgo: Mediano. (Sustancias tóxicas).

Los iones de diferentes sales suelen ser de gran importancia en biología (transporte iónico), en el tratamiento de aguas residuales o, en nuestro caso, para la química, con el fin de valorar si el agua es o no conductora de la electricidad.

Una de las sales más comunes en el agua es el cloruro de sodio (NaCl) y suelen ser los iones de esta sal (Na+ y Cl-) los que vuelven conductora al agua. Es interesante ser capaz de determinar cuándo el agua contiene estos iones y cuándo no (en el caso del agua salada). En este experimento te daremos una manera de detectar si el agua contiene sal o no.

Atención: la sustancia que usaremos para mostrar la sal es una sustancia tóxica, no la ingieras.

Material:

  • tres tubos de ensayo o vasos pequeños
  • un vaso grande (al menos 200ml)
  • sal de mesa
  • agua
  • colorante natural del color que tú quieras
  • 5g de nitrato de plata AgNO3 (sustancia tóxica)
  • un gotero

Procedimiento:

  1. Lo primero que debes hacer es preparar una solución de nitrato de plata: Coloca en el vaso grande 250ml de agua (una taza de agua), luego agrega el nitrato de plata y disuélvelo bien.
  2. Vierte en uno de los vasos un poco de agua y unas gotas de colorante. Disuelve bien el colorante.
  3. Agrega con el gotero un par de gotas de la solución de AgNO3 al vaso con agua y colorante. Observa qué sucede.
  4. En el segundo vaso agrega agua y disuelve sal hasta que la mezcla se sature. Puedes calentar un poco el agua para tener mejores resultados.
  5. Coloca un par de gotas más de la solución de AgNO3 en la solución de agua con sal. Observa qué sucede.
  6. Por último, en el tercer vaso coloca agua, colorante y sal y revuelve bien. Agrega algunas gotas de la solución de AgNO3. Anota tus observaciones.

No olvides lavar bien los vasos y/o los tubos de ensayo al final del experimento.

Expertos: Si te gustó el experimento, puedes hacer muchas pruebas de soluciones de agua con sal con diferentes cantidades de sal y ver cuántas gotas de la solución de AgNO3 necesitas agregar para que aparezca algún efecto según la cantidad de sal que introduzcas en el agua.

Preguntas:

¿Qué sucede cuando agregas la solución de AgNO3 al agua con colorante?
¿Qué significa lo que observaste?
¿Qué sucede cuando agregas la solución de AgNO3 al agua con sal?
¿Cómo podrías saber si una solución acuosa tiene sal, sin tomarla y sin envenenar el agua? Recuerda que el nitrato de plata es venenoso.

Anuncios
    • kiara
    • 18/08/13

    interesante pero no me ayuda en nada es muy sencillo y no es impresionante

    • ¿Qué clase de experimentos te gustaría realizar? Escríbenos por correo tus inquietudes, buscaremos darte experimentos a tu nivel.
      Si te parecen demasiado simples los de nivel secundaria, puedes revisar los de nivel preparatoria. Si estos siguen siendo demasiado fáciles, te recomendamos buscar problemas experimentales de olimpiadas.
      Saludos.

  1. No trackbacks yet.

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: