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Experiencias de laboratorio 2016

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Experiencias de laboratorio para nivel secundario

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Experiencias de laboratorio 2016

  1. 1. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….1 La naftalina (naftaleno) es un hidrocarburo, tiene como fórmula C10H8, Es un sólido blanco que se volatiliza fácilmente y se produce naturalmente cuando se queman combustibles, tabaco o madera. También se llama alquitrán blanco y es utilizado para ahuyentar polillas. Tiene un olor muy fuerte. Se volatiliza a temperatura ambiente. Existe el mito de que la naftalina sirve para elevar los octanos de la gasolina comercial. Esto es parcialmente verdad, ya que los compuestos son muy volátiles y tienden a mejorar el octanaje pero al ser contaminante este hecho no tiene aplicación comercial. RESCATISTA GASEOSO ¿Qué vamos a ver? El movimiento de ascenso y descenso de unas bolitas de naftalina en el seno de un líquido. ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales y Sustancias  Vaso de precipitados o recipiente  Lija  Agitador  Espátula  Naftalina en bolitas  Vinagre  Bicarbonato de sodio  Agua destilada ¿Cómo lo haremos? Se examinan, en primer lugar, las bolitas de naftalina. Si éstas fueran demasiado lisas al tacto se lijan un poco para que sean algo ásperas. A continuación, se prepara una mezcla de agua y vinagre. Se añaden unas cucharaditas de bicarbonato de sodio, se agita la mezcla y se vierten las bolitas de naftalina. El resultado obtenido es... Las bolas caerán inicialmente al fondo del vaso pero al cabo de un tiempo ascenderán a la superficie del líquido para volver a caer y así sucesivamente. Explicando, explicando: Al reaccionar el vinagre con el bicarbonato se forma dióxido de carbono gaseoso, cuyas burbujas dan un aspecto efervescente al líquido. Esas burbujas se adhieren a la superficie de las bolitas y haciendo el papel de flotadores, provocando su ascenso. Cuando llegan a la superficie, las burbujas pasan al aire y las bolitas, desprovistas ya de sus flotadores de anhídrido carbónico, vuelven a caer hasta que nuevamente sean rodeadas por otras burbujas. Algún comentario... Es una experiencia simple y curiosa de un movimiento aparentemente sin explicación. La duración del proceso depende, lógicamente, de las cantidades que hayamos utilizado de los reactivos vinagre y bicarbonato sódico. Se trata del mismo gas que utilizan las gaseosas.
  2. 2. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….2 ¿ÁCIDO O BASE? UN PEACHÍMETRO AL NATURAL!!! ¿Qué vamos a ver? Vamos a identificar el carácter más o menos ácido de ciertas sustancias haciendo uso de un indicador natural. ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales y Sustancias  Olla metálica mediana.  Colador  Embudo y papel de filtro  Frasco o botella con tapa.  Cocina a gas  Gotero  Unas hojas de lechuga morada  Agua  Sustancias de prueba: limón, lavandina, detergente, bicarbonato de sodio, vinagre, café, amoníaco, ácido muriático, alcohol, zumos de frutas… ¿Cómo lo haremos? Haremos un caldo de lechuga morada como el de cualquier otra verdura. Tras unos 45 minutos de cocción ya tendremos la col cocida: con ayuda del colador separaremos la verdura, que ofrecerá un aspecto morado. Con ayuda del embudo y filtro llenaremos el frasco con el caldo de cocción, que también ofrecerá un color morado. Bastará echar unas gotas de nuestro caldo en cada una de las sustancias de prueba y... El resultado obtenido es... El caldo de la lombarda adoptara unos “caprichosos” colores al entrar en contacto con sustancias de carácter ácido, básico o neutro. Explicando, explicando: La lechuga morada contiene sustancias que actúan como indicadores ácido-base, de manera que es capaz de aparecer roja en medio ácido, morada en medio neutro y verde en medio básico. Algún comentario... Aprovechar la oportunidad para verifica alguna escala de convencional con los resultados obtenidos y probar con otras sustancias como bebidas colas, cerveza, agua de la canilla y agua mineral.
  3. 3. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….3 REACCIONES QUE REACCIONAN!!! ¿Qué es lo que queremos hacer? Observar el resultado “explosivo” de la acción química entre el bicarbonato de sodio (NaHCO3) y el vinagre (ácido acético – CH3COOH – C2H2O4) ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales  Una botella de vidrio  Un globo  Una espátula  Un embudo  Bicarbonato de sodio  Vinagre ¿Cómo lo haremos? Con ayuda de la espátula se introducen en la botella unas cucharadas de bicarbonato sódico. Ayudados del embudo se vierte vinagre dentro del globo. Manteniendo el globo de forma que no se derrame nada de vinagre, se ajusta la boca del globo a la botella. Una vez hecho esto, ya se puede inclinar el globo para que todo el vinagre caiga sobre el bicarbonato. El resultado obtenido es: Al actuar entre sí ambas sustancias se producirá una efervescencia y, como consecuencia, el globo se hinchará. Explicando, explicando: Al reaccionar el ácido acético con la sal, se produce dióxido de carbono (CO2) que es el gas que hincha el globo. Algún comentario... Es una reacción rápida y vistosa. Una reacción que tiene un parecido efecto se consigue sustituyendo el bicarbonato por el metal cinc y el ácido acético por ácido clorhídrico (o el conocido acido muriático doméstico). Ahora el gas que se produce es el hidrogeno, con la particularidad de que es fácilmente inflamable. Otra diferencia entre ambas experiencias, además de las especiales medidas de seguridad que hay que tener con el ácido clorhídrico, es que el globo de dióxido de carbono no flota en el aire, mientras que el de hidrógeno por la diferencia de densidades lo hace perfectamente y asciende hasta el techo de la habitación.
  4. 4. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….4 PROTECCIÓN CÍTRICA. Qué es lo que queremos hacer? Hacer que una reacción química se produzca más lentamente que en circunstancias normales. ¿Qué nos hará falta? Instrumental: Materiales y sustancias:  Un cuchillo  Una cuchara  Una manzana  Zumo de limón  Papel film ¿Cómo lo haremos? Cortaremos, sin pelar, una manzana en tres partes. A una la rociaremos, por su parte cortada y desprotegida ya de la piel, con el zumo de limón. A la otra la envolvemos prolijamente en papel film y a la tercera no le hacemos nada. Dejamos reposar todo alejado del sol para no hacer intervenir otras variables (luz y calor). Esperaremos unos 15 minutos. El resultado obtenido es. Al cabo de no mucho tiempo la parte de la manzana que ha sido rociada con limón mantiene su color característico casi perfectamente, la envuelta se ve impecable mientras que la otra aparecerá ya de color amarronado. Explicando, explicando: Al entrar en contacto con el oxígeno del aire comienzan a oxidarse ciertas sustancias presentes en la manzana (Hierro entre ellas), formándose productos de color marrón. En el caso de la manzana “protegida” por el limón, el ácido cítrico de éste actúa de catalizador ralentizador, de manera que esas reacciones de oxidación se producen a una velocidad mucho menor. La parte que ha sido envuelta, al no estar en contacto con el Oxígeno del aire, no se oxida casi nada. Algún comentario... Por su acción ralentizadora de muchos procesos de degradación bioquímica, no es extraño que el ácido cítrico se utilice como conservante en muchos alimentos preparados. Si lo que se quiere observar es una reacción acelerada basta verter agua oxigenada en dos vasos y añadirle a uno de ellos un trocito de papa cruda y pelada, mientras que en el vaso que contiene sólo agua oxigenada apenas se aprecia nada, en el otro se observa un burbujeo intenso. En este vaso se está produciendo la descomposición del agua oxigenada en agua y oxígeno de forma muy rápida debido a la acción catalítica de una sustancia presente en la pulpa de la papa.
  5. 5. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….5 UNA MEZCLA DE COLORES ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales y sustancias  Agitador o varilla  Papel de filtro  Vaso de precipitados  Agua  Alcohol  Marcador negro.  Regla ¿Cómo lo haremos? Se corta una tira rectangular de papel de filtro de una longitud casi igual a la altura del vaso de precipitados y de una anchura inferior al diámetro de éste. Se traza con el marcador una línea recta en la tira, y cerca de uno de sus extremos. A continuación se pega el otro extremo de la tira al agitador de forma que éste haga de “percha” del papel. A continuación se introduce la tira en el vaso de precipitados al que previamente se habrá añadido agua, en cantidad suficiente para que pueda tocar y humedecer la tira, pero no tanta como para alcanzar la línea negra dibujada El resultado obtenido es... Poco a poco el agua ascenderá en la tira y al llegar a la línea negra arrastrará los componentes de esta tinta. Se verá cómo van apareciendo en el papel unas bandas horizontales de diversos colores. Explicando, explicando: El agua sube por el papel debido a un fenómeno llamado CAPILARIDAD. Como la velocidad de arrastre no es la misma para todas las sustancias, y la tinta negra es una mezcla homogénea de varios colores, no todos los componentes de la tinta sean arrastrados con la misma rapidez. Este procedimiento de separación de una mezcla homogénea como una tinta se denomina CROMATOGRAFÍA. Algún comentario... Los resultados cromáticos son distintos según la composición de la tinta negra. Se pueden esperar resultados distintos a partir de diferentes tipos de marcadores. Una variante del proceso es hacerlo, pero utilizando alcohol en lugar de agua: los resultados no son exactamente los mismos… a probar y a explicar!!!
  6. 6. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….6 ¿POR QUE FLOTA? ¿Qué es lo que queremos hacer? “Desafiar” las leyes de la Física y conseguir que una aguja de acero flote en el agua ¿Qué nos hará falta? ¿Cómo lo haremos? En un recipiente con agua posaremos un trocito de papel de filtro y sobre él el alfiler. Una vez que éste descansa en la “cama” de papel, iremos hundiendo el papel de filtro empujándolo hacia abajo y con cuidado con ayuda de un palillo. Cuando consigamos que el papel se moje totalmente y se separe del alfiler. El resultado obtenido es: La aguja o alfiler permanecerá flotando en el agua, pese a que su densidad es casi ocho veces mayor. Explicando, explicando: Efectivamente flota, pero no lo hace porque desafíe el Principio de Arquímedes sobre la flotación, sino porque entran en juego otras fuerzas que impiden que el alfiler se hunda. Se trata de fuerzas debidas a la tensión superficial del agua que impiden, como si fuera una “cama elástica”, que el alfiler atraviese la superficie líquida. Algún comentario... Hay que hacer el ensayo con cuidado ya que si el extremo del alfiler “pincha” la superficie del agua, irremediablemente se nos irá al fondo del recipiente obedeciendo los dictados de Arquímedes. La experiencia puede resultar más vistosa si el alfiler ha sido previamente imantado: en la superficie del agua se comportará como una brújula y se moverá libremente hasta indicarnos los puntos cardinales. Jugar con la posibilidad de inducir cargas eléctricas y mover los cuerpos que flotan por tensión superficial, bajar la tensión superficial con jabón, etc. Instrumental Materiales  Cristalizador o recipiente  Palillos de madera  Papel de filtro  Agua  Alfiler o aguja de coser de acero
  7. 7. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….7 FUERZAS INVISIBLES ¿Qué es lo que queremos hacer? Observar cómo un globo se introduce “espontáneamente” en una botella o matraz. ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales y sustancias  Matraz o botella de vidrio  Fuente de calor  Un globo  Agua ¿Cómo lo haremos? Llenaremos el matraz de agua caliente y mantendremos el agua en él durante un par de minutos. Verteremos el agua y colocaremos, bien ajustado, un globo a su boca. A esperar y... El resultado obtenido es... El globo, poco a poco, se irá introduciendo dentro del matraz. Explicando, explicando: Al verter el agua caliente, el matraz se ha llenado de aire y éste ha adoptado la temperatura elevada del vidrio. Conforme el aire se va enfriando, su presión disminuye haciéndose menor que la presión atmosférica exterior. Como consecuencia de ello, la diferencia de presión empuja el globo hacia adentro. Es el mismo fenómeno que encoge a una botella de agua que se coloca en el congelador. Algún comentario... La experiencia puede acelerarse si ponemos el matraz bajo un chorro de agua fría o en un baño de agua con hielo. Si se hace así, el globo se introducirá aun más dentro de la botella. REVERSIBILIDAD DEL PROCESO: se desea que el globo vuelva a su situación inicial, será suficiente con poner la botella en un baño de agua caliente y si se desea que aumente su tamaño, es cuestión de calentar el matraz por medio de un mechero bunsen y butano.
  8. 8. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….8 MAFUEGOS A ESCALA ¿Qué es lo que queremos hacer? Verificar como trabajan los extintores de fuego para obtener su cometido. ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales  Un recipiente profundo de vidrio con boca grande  Una vela y fósforos  Agua  Bicarbonato de sodio  Vinagre ¿Cómo lo haremos? Colocar la vela en el recipiente sujetándolo con su propia cera. Encender la vela. A continuación echar dos cucharadas de bicarbonato y sobre este el vinagre. Rápidamente verter la masa burbujeante en el recipiente teniendo cuidado en no apagar la llama directamente. Si la vela no se apaga directamente, añadir un poco más de vinagre y de bicarbonato en el recipiente. Esperar la reacción. El resultado obtenido es... Una reacción violenta de la que se desprende mucho gas y calor. ¿Podremos medir la temperatura que adquiere el producto? Explicando, explicando: La reacción química entre el bicarbonato (una base) y el vinagre (ácido débil) forma dióxido de carbono gaseoso. Como este gas es más pesado que el aire, el dióxido de carbono llena el recipiente, expulsando al aire por aquello de la impenetrabilidad de la materia. Sin el oxígeno del aire, la llama no puede mantenerse y se apaga. Algún comentario... Se pueden marcar las diferencias que existen entre esta experiencia y la explicación del fenómeno con la clásica experiencia de encerrar una vela encendida en un recipiente y ver como se apaga a medida que se consume el aire interior.
  9. 9. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….9 ¿SE VA A REVENTAR? ¿Qué es lo que queremos hacer? ¿Podemos poner un globo sobre una llama sin que se reviente? ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales  Mechero Bunsen o cocina.  Termómetro  3 Globos de cumpleaños.  Agua. ¿Cómo lo haremos? Se infla uno de los globos y se ata. Se enciende la vela y se pregunta qué puede pasar si se pone sobre el fuego, ¿reventará? Lo comprobamos. Ahora hacemos lo mismo pero con un globo al que hemos añadido agua y le hemos inflado un poco de aire. Se enciende de nuevo la vela y se coloca el globo sobre la llama. ¿Ahora qué sucede? El resultado obtenido es... Nada… no pasa nada. La parte de abajo del globo se vuelve negra, pero al globo no le sucede nada. ¿Por qué no se revienta el globo? Explicando, explicando: El agua tiene una increíble capacidad de absorber el calor (concepto de Calor Específico). El globo tiene una pared muy delgada, lo que hace que el calor pase muy rápidamente hacia el agua. El agua que está cerca de la llama comienza a calentarse y sube a la superficie, dejando que agua más fría esté cerca de la llama y absorba su calor en lo que se denomina un PROCESO CONVECTIVO. Este proceso permite que el globo absorba una gran cantidad de calor sin reventarse. La mancha negra es carbón que viene de la combustión de la vela. El globo ha quedado intacto. Algún comentario... Podemos comprobar que el agua se ha calentado, echándola en un vaso y verificando que está caliente o introduciéndole un termómetro adecuado al globo antes llenarlo con agua y atarlo para luego someterlo a la exposición de la llama.
  10. 10. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….10 ¿UNA PILA CON VINAGRE? ¿Qué es lo que queremos hacer? Construir una pila con materiales sencillos ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales y sustancias.  frasco ancho  una tira o pieza de cinc (sacapuntas), otra de cobre.  un diodo (LED)  Un par de conectores tipo cocodrilos.  Un metro de cable unipolar de ½ mm  Vinagre ¿Cómo lo haremos? Se llena el frasco con vinagre. Cortamos 2 tramos de medio metro cada uno y pelamos las puntas. Se conecta cada pata de un LED a uno de los cables. Las otras dos puntas deben conectarse a las piezas de cobre y cinc. Luego se sumerge todo en el vinagre El resultado obtenido es: el LED se ilumina, lo que pone en evidencia que el circuito eléctrico encuentra una manera de cerrarse a través de la solución de vinagra. Explicando, explicando: En el ánodo se oxida el Zinc Dentro del electrolito, sustancia que conduce la corriente eléctrica que en nuestro caso se trata de una solución de ácido acético o vinagre, se produce un flujo libre de electrones que va desde uno de los electrodos hacia otro debido a un proceso de óxido- reducción que ocurre en los electrodos. Los electrones liberados por el Zinc van a parar al cobre y ahí se establece una débil corriente eléctrica. Algún comentario... Se puede repetir el proceso pero adoptando como medio un limón (o un par de limones en serie así la corriente generada es un poco mayor). También se puede cambiar el electrolito y utilizas una solución salina y ver qué ocurre. Puede resultar interesante si se hace esto último probar si la energía producida es capaz de poner en marcha una pequeña calculadora.
  11. 11. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….11 TRES VELAS Y UN MISTERIO ¿Qué es lo que queremos hacer? Al quemar una vela en un recipiente cerrado la combustión consume el oxígeno del recipiente y la vela termina apagándose ¿Qué sucede si repetimos el experimento con tres velas de diferentes alturas? ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales  Un frasco de vidrio con tapa del tamaño necesario como para que entren tres velas  Tres velas  Fósforos ¿Cómo lo haremos? Se preparan tres velas de distintas alturas, se las enciende y se encierran dentro del frasco bien cerradito. ¿En qué orden se apagarán las velas? Hacemos un muestreo en clase. El resultado obtenido es… Si realizamos el experimento podemos ver que primero se apaga la vela de mayor altura, luego la vela intermedia y, finalmente, la vela pequeña. Explicando, explicando: La combustión de las velas consume oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. El dióxido de carbono es más denso que el aire pero las corrientes de convección se encargan de acumular el dióxido de carbono en la parte superior del recipiente, desplazando el oxígeno a la parte inferior. Por este motivo primero se apaga la vela de mayor altura, luego la intermedia y, finalmente, se apagará la vela de menor tamaño. Algún comentario... En el primer paso, hace la experiencia con una vela y reflexionar acerca de la presencia del Dióxido de Carbono generado y como ahoga el fuego. Ya en el segundo momento se puede aprovechar para plantear teóricamente el proceso de convección. ¿Qué es lo que queremos hacer? ¿Qué nos hará falta? Instrumental Materiales
  12. 12. 1ro a 4to AÑO: EXPERIENCIAS DE LABORATORIO QUE SE PUEDEN UTILIZAR DE 1RO A 4TO AÑO Prof. ……. Prof. …….12 ¿Cómo lo haremos? El resultado obtenido es… Explicando, explicando: Algún comentario...

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